Chemical potential variation effect of new design of graphene antenna for satellite applications

Purpose The present work aims to analyze the performance of a newly designed graphene-based patch antenna by varying the chemical potential in graphene sheet, using the CST Microwave Studio ® software. This study mainly seeks to discuss and assess the advantage of using graphene, instead of copper, as the radiating patch. It should be noted that graphene is a new material that possesses unique properties. Its parameters are optimized for the purpose of introducing it in satellite technology. Design/methodology/approach The use of graphene as a radiating patch of space technology applications, where a polygonal graphene patch antenna element is designed by the CST Microwave Studio ® software with Taconic RF-41 substrate to resonate in the satellite bands. Findings Analysis of a graphene patch sheet by a variation in the chemical potential to ensure operation in a space environment. Originality/value The increase in the chemical potential for a graphene patch antenna has shown a prominent increase in the values of the gain. A new contribution, by the combination of the antenna performance improvement techniques and the use of graphene as a radiating patch of space technology applications.

A novel compact dual band RFID handheld reader antenna for microwave ISM band application

This paper presents a new design of dual band RFID reader antenna for ISM-band industrial science and medical applications at 2.4 GHz and 5.8 GHz. Theantenna is designed and physically built using FR4 substrate and taking a 1.5 thickness, 4.3 relative permittivity and 0.025 loss tangents. Different slots havebeen introduced to reduce the antenna dimensions and to achieve the dual bandfor microwave ISM band application. The dimension of the proposed antenna is 34 × 34 × 1.5 mm3, which it could be easily integrated into RFID readers.Numerical simulations have been performed usingcomputer simulationtechnology (CST) Microwave Studio software. A parametric study wasinvestigated in order to show the effect of slots variation and to obtain the desiredfunctional characteristics. Experimental results show a good agreement withresults obtained by simulations. A satisfactorily omnidirectional for the radiationpatterns across the antenna operation bands was obtained.

Компактная фрактальная антенна пятой итерации для сверхширокополосных приложений

В статье рассмотрены проектирование, моделирование и испытание компактной фрактальной антенны, работающей в диапазоне частот 3,1–10,6 ГГц, и предназначенной для сверхширокополосных UWB (ultrawideband) приложений. В настоящее время технология широкополосной беспроводной связи приобрела популярность, вследствие присущих ей большой полосы пропускания, высокой скорости передачи и низкой сложности. В 2002 году Федеральная комиссия связи США (FCC) выделила частотный диапазон 3,1–10,6 ГГц для коммерческого применения. В данной работе рассмотрена антенна, имеющая размеры 28×28 мм2 с круговым патчем, изготовленным печатным способом, на подложке RT/Duroid 5880, которая имеет высоту подложки 1,57 мм и относительную диэлектрическую проницаемость 2,2. В круговом патче круговые фракталы выполнены до пятой итерации. Размеры круговых фракталов определяются с помощью теоремы Декарта. Затем осуществлено моделирование этой антенны с оптимальными размерами при помощи программы CST Microwave Studio. Выполнена проверка ее характеристик и рассчитаны параметры антенны: обратные потери S11, КСВН, диаграммы направленности, коэффициент усиления, групповая задержка. Данная антенна изготовлена и измерены ее параметры. Сравнение результатов моделирования и измерения показало их хорошее согласование.

An Array with Crossed-Dipoles Elements for Controlling Side Lobes Pattern

This paper introduces an array with a new element structure to achieve asymmetric sidelobe pattern nulling which is a much desired feature in many applications such as communication systems, tracking radars, and imaging. The proposed element structure consists of combining two simple wire dipoles in the horizontal and vertical positions to form a crossed dipole element. The array patterns of the horizontal and vertical dipoles alone share some common radiation feature such angular null positions which are exploited to provide sidelobe nulling. By properly scaling the array pattern of the horizontal dipoles and added or subtracted its array pattern from that of the vertical dipoles, a new array pattern corresponds to the crossed dipoles elements with controlled sidelobes pattern can be obtained. The scaling factor selects which sidelobes to be cancelled. The method is equally applied to the uniformly and nun-uniformly excited arrays. The proposed idea is verified by simulating an array with 10 half wavelength crossed dipoles using CST microwave studio.

Design and Simulation of Extended Interaction Cavities for a Ka band Multi beam Klystron

This article reports about the design approach, electromagnetic simulation and analysis results of high-frequency ladder-type input, output, and intermediate RF cavaties for Ka-band multi-beam extended interaction klystron. Several parameters of the cavity, such as quality factor, shunt impedance, etc., have been investigated by the assistance of electromagnetic software CST microwave studio.

Аналитико-численный метод конструктивного синтеза оптимальных поляризаторов на основе трех диафрагм в квадратном волноводе

В статье предложен приближенный аналитико-численный метод конструктивного синтеза оптимальных волноводных поляризаторов на основе трех диафрагм в квадратном волноводе. Математическая модель поляризатора разработана на основе волноводных матриц передачи и рассеяния. Найденные аналитические выражения для элементов матрицы рассеяния использованы для определения электрических характеристик поляризатора. Условия синтеза сформулированы в виде системы уравнений, решение которой должно обеспечивать в заданной полосе частот минимальное отклонение дифференциального фазового сдвига от 90°, максимально плоскую фазочастотную характеристику, и наилучшее согласование. Метод апробирован на конструктивном синтезе поляризаторов для трех рабочих диапазонов частот: 7,25–8,6, 7,75–8,5, 8,0–8,5 ГГц. Достоверность результатов конструктивного синтеза подтверждена данными расчетов характеристик синтезированных поляризаторов методом конечных элементов в частотной области с применением программы CST Microwave Studio. Получено удовлетворительное согласование электрических характеристик, рассчитанных обоими методами. Для рабочей полосы частот до 10% предложенный метод конструктивного синтеза обеспечивает достаточную для практики точность определения размеров поляризатора и соответствующие им электрические характеристики. Метод также может быть рекомендован для быстрого определения начальных значений размеров поляризатора, гарантирующих работу в области глобального оптимума, и тем самым радикально ускорить проектирование оптимальных поляризаторов на электродинамическом уровне. Кроме того, метод может быть обобщен на конструктивный синтез волноводных поляризаторов с большим количеством диафрагм.