Published April 29, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Coplanar Waveguide (CPW) Loaded with Symmetric Circular and Polygonal Split-Ring Resonator (SRR) Shapes

Creators

  • 1. Mahasarakham University
  • 2. Rajabhat Maha Sarakham University

Description

This paper investigates the performance of coplanar waveguide (CPW) structures loaded with symmetric circular and polygonal split-ring resonators (SRRs) for microwave and RF applications, leveraging their unique electromagnetic properties. These properties make them suitable for metamaterials, sensors, filters, resonators, antennas, and communication systems. The objectives of this study are to analyze the impact of different SRR shapes on the transmission characteristics of CPWs and to explore their potential for realizing compact and efficient microwave components. The CPW-SRR structures are fabricated on a dielectric substrate, and their transmission properties and spectrogram are experimentally characterized in the frequency range of 4 GHz to 10 GHz with the rotation angles of the SRR gap. The simulation results demonstrate that the resonant frequencies and magnitude of the transmission coefficient of the CPW-SRR structures are influenced by the geometry of the SRR shapes and the rotation angles of the SRR gap, with certain shapes exhibiting enhanced performance characteristics compared to others. Moreover, the symmetric circular and polygonal SRRs offer design flexibility and enable the realization of miniaturized microwave components with improved performance metrics. Overall, this study provides valuable insights into the design and optimization of CPW-based microwave circuits utilizing symmetric SRR shapes, paving the way for advancements in the miniaturization and integration of RF systems.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الورقة في أداء هياكل موجه الموجات متعدد المستويات (CPW) المحملة بموجات رنانة دائرية ومضلعة (SRRs) لتطبيقات الموجات الدقيقة والترددات اللاسلكية، مستفيدة من خصائصها الكهرومغناطيسية الفريدة. هذه الخصائص تجعلها مناسبة للمواد الفائقة، وأجهزة الاستشعار، والمرشحات، وأجهزة الرنين، والهوائيات، وأنظمة الاتصالات. تتمثل أهداف هذه الدراسة في تحليل تأثير أشكال SRR المختلفة على خصائص انتقال CPWs واستكشاف إمكاناتها لتحقيق مكونات الميكروويف المدمجة والفعالة. يتم تصنيع هياكل CPW - SRR على ركيزة عازلة للكهرباء، ويتم تمييز خصائص انتقالها ومخططها الطيفي تجريبيًا في نطاق التردد من 4 جيجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز مع زوايا دوران فجوة SRR. تُظهر نتائج المحاكاة أن الترددات الرنانة وحجم معامل الإرسال لهياكل CPW - SRR تتأثر بهندسة أشكال SRR وزوايا دوران فجوة SRR، مع إظهار بعض الأشكال لخصائص أداء محسنة مقارنة بالأشكال الأخرى. علاوة على ذلك، توفر SRRs الدائرية والمضلعة المتماثلة مرونة في التصميم وتمكن من تحقيق مكونات الميكروويف المصغرة مع مقاييس أداء محسنة. بشكل عام، توفر هذه الدراسة رؤى قيمة حول تصميم وتحسين دوائر الميكروويف القائمة على CPW باستخدام أشكال SRR المتماثلة، مما يمهد الطريق للتقدم في تصغير وتكامل أنظمة الترددات اللاسلكية.

Translated Description (French)

Cet article étudie la performance des structures de guides d'ondes coplanaires (CPW) chargées de résonateurs circulaires et polygonaux symétriques à anneaux fendus (SRR) pour les applications micro-ondes et RF, en tirant parti de leurs propriétés électromagnétiques uniques. Ces propriétés les rendent appropriés pour les métamatériaux, les capteurs, les filtres, les résonateurs, les antennes et les systèmes de communication. Les objectifs de cette étude sont d'analyser l'impact de différentes formes de SRR sur les caractéristiques de transmission des CPW et d'explorer leur potentiel pour réaliser des composants micro-ondes compacts et efficaces. Les structures CPW-SRR sont fabriquées sur un substrat diélectrique, et leurs propriétés de transmission et leur spectrogramme sont caractérisés expérimentalement dans la gamme de fréquences de 4 GHz à 10 GHz avec les angles de rotation de l'écart SRR. Les résultats de simulation démontrent que les fréquences de résonance et l'amplitude du coefficient de transmission des structures CPW-SRR sont influencées par la géométrie des formes SRR et les angles de rotation de l'écart SRR, certaines formes présentant des caractéristiques de performance améliorées par rapport à d'autres. De plus, les SRR symétriques circulaires et polygonaux offrent une flexibilité de conception et permettent la réalisation de composants micro-ondes miniaturisés avec des métriques de performance améliorées. Dans l'ensemble, cette étude fournit des informations précieuses sur la conception et l'optimisation des circuits micro-ondes à base de CPW utilisant des formes SRR symétriques, ouvrant la voie à des progrès dans la miniaturisation et l'intégration des systèmes RF.

Translated Description (Spanish)

Este documento investiga el rendimiento de las estructuras de guía de ondas coplanarias (CPW) cargadas con resonadores de anillo dividido (SRR) circulares y poligonales simétricos para aplicaciones de microondas y RF, aprovechando sus propiedades electromagnéticas únicas. Estas propiedades los hacen adecuados para metamateriales, sensores, filtros, resonadores, antenas y sistemas de comunicación. Los objetivos de este estudio son analizar el impacto de diferentes formas de SRR en las características de transmisión de los CPW y explorar su potencial para realizar componentes de microondas compactos y eficientes. Las estructuras CPW-SRR se fabrican sobre un sustrato dieléctrico, y sus propiedades de transmisión y espectrograma se caracterizan experimentalmente en el rango de frecuencia de 4 GHz a 10 GHz con los ángulos de rotación de la brecha SRR. Los resultados de la simulación demuestran que las frecuencias resonantes y la magnitud del coeficiente de transmisión de las estructuras CPW-SRR están influenciadas por la geometría de las formas SRR y los ángulos de rotación de la brecha SRR, con ciertas formas que exhiben características de rendimiento mejoradas en comparación con otras. Además, los SRR circulares y poligonales simétricos ofrecen flexibilidad de diseño y permiten la realización de componentes de microondas miniaturizados con métricas de rendimiento mejoradas. En general, este estudio proporciona información valiosa sobre el diseño y la optimización de circuitos de microondas basados en CPW que utilizan formas simétricas de SRR, allanando el camino para avances en la miniaturización e integración de sistemas de RF.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
موجه موجي ذو مستويين (CPW) محمّل بأشكال رنان دائري متماثل ورنين متعدد الأضلاع (SRR)
Translated title (French)
Guide d'ondes coplanaire (CPW) chargé avec des formes de résonateurs symétriques circulaires et polygonaux à anneaux divisés (SRR)
Translated title (Spanish)
Guía de onda coplanar (CPW) Cargada con formas de resonador de anillo dividido (SRR) simétrico circular y poligonal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4396549811
DOI
10.3390/sym16050534

Is supplement to
https://openalex.org/W2897266702 (Other)
https://openalex.org/W2765328031 (Other)
https://openalex.org/W2580504822 (Other)
https://openalex.org/W2352927057 (Other)
https://openalex.org/W2330370671 (Other)
https://openalex.org/W2291406079 (Other)
https://openalex.org/W2158422566 (Other)
https://openalex.org/W2059751975 (Other)
https://openalex.org/W2022957812 (Other)
https://openalex.org/W1479725918 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1972919030
  • https://openalex.org/W1975845146
  • https://openalex.org/W1976682259
  • https://openalex.org/W1979746976
  • https://openalex.org/W1989917676
  • https://openalex.org/W1990245077
  • https://openalex.org/W1991278723
  • https://openalex.org/W1996575719
  • https://openalex.org/W2000859483
  • https://openalex.org/W2005296435
  • https://openalex.org/W2007442694
  • https://openalex.org/W2020584972
  • https://openalex.org/W2027652501
  • https://openalex.org/W2032480839
  • https://openalex.org/W2038041878
  • https://openalex.org/W2043278477
  • https://openalex.org/W2047692161
  • https://openalex.org/W2075584783
  • https://openalex.org/W2078754854
  • https://openalex.org/W2079188866
  • https://openalex.org/W2096154210
  • https://openalex.org/W2105681302
  • https://openalex.org/W2110594178
  • https://openalex.org/W2127305257
  • https://openalex.org/W2148020016
  • https://openalex.org/W2155246020
  • https://openalex.org/W2164029929
  • https://openalex.org/W2247973159
  • https://openalex.org/W2431765020
  • https://openalex.org/W2572357394
  • https://openalex.org/W2605879467
  • https://openalex.org/W2901644455
  • https://openalex.org/W2940276398
  • https://openalex.org/W4212923066
  • https://openalex.org/W4281746833
  • https://openalex.org/W4285797954
  • https://openalex.org/W4293759875
  • https://openalex.org/W4308799553
  • https://openalex.org/W4308873552
  • https://openalex.org/W4318200460
  • https://openalex.org/W4322630077
  • https://openalex.org/W4323046563
  • https://openalex.org/W4362465105
  • https://openalex.org/W4385347179
  • https://openalex.org/W4388654957
  • https://openalex.org/W4392855346