Published June 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Simple Design of a Wideband and Wide-Angle Insensitive Metamaterial Absorber Using Lumped Resistors for X- and Ku-Bands
Creators
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. Vinh University
- 3. Hanoi University of Mining and Geology
- 4. Trường ĐH Nguyễn Tất Thành
Description
We report a wideband and polarization-/wide-angle insensitive metamaterial absorber based on a symmetry structure associated with surface mount resistors. The proposed structure consists of a periodic array of a top metal symmetry resonator loading with four lumped resistors and a continuous metal ground plane separated by a dielectric substrate of FR-4. A prototype of the proposed absorber is fabricated and measured, confirming a good agreement between the measurement and simulation results. The proposed absorber shows polarization-insensitive behavior and the absorption response in a frequency range from 8-18 GHz covering the entire X- and Ku- bands with an absorptivity above 80$\%$ for a wide incident angle up to 40 ° for both transverse electric and transverse magnetic polarizations. Compared with the reported broadband absorbers using lumped resistors, our proposed absorber exhibits excellent characteristics in terms of compact and simple structure, high relative absorption bandwidth, and polarization and wide-incident insensitivity. Therefore, this design shows promising potential for both X- and Ku-band applications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نبلغ عن ممتص للمواد الفائقة عريض النطاق والاستقطاب/عريض الزاوية غير حساس بناءً على بنية تماثل مرتبطة بمقاومات التركيب السطحي. يتكون الهيكل المقترح من مصفوفة دورية من مرنان تماثل معدني علوي محمل بأربعة مقاومات مجمعة ومستوى أرضي معدني مستمر مفصول بركيزة عازلة من FR -4. يتم تصنيع نموذج أولي لوحدة الامتصاص المقترحة وقياسها، مما يؤكد وجود اتفاق جيد بين نتائج القياس والمحاكاة. تُظهر وحدة الامتصاص المقترحة سلوكًا غير حساس للاستقطاب واستجابة الامتصاص في نطاق تردد يتراوح من 8 إلى 18 جيجاهرتز يغطي النطاقين X و Ku بالكامل بامتصاص أعلى من 80 $\%$ لزاوية سقوط واسعة تصل إلى 40 درجة لكل من الاستقطاب الكهربائي العرضي والاستقطاب المغناطيسي العرضي. بالمقارنة مع وحدات الامتصاص ذات النطاق العريض التي تم الإبلاغ عنها باستخدام المقاومات المجمعة، فإن وحدة الامتصاص المقترحة لدينا تتميز بخصائص ممتازة من حيث البنية المدمجة والبسيطة، وعرض النطاق الترددي للامتصاص النسبي العالي، والاستقطاب وعدم الحساسية للحوادث الواسعة. لذلك، يُظهر هذا التصميم إمكانات واعدة لكل من تطبيقات النطاق الترددي X و Ku.Translated Description (French)
Nous rapportons un absorbeur métamatériau insensible à large bande et à polarisation/grand angle basé sur une structure de symétrie associée à des résistances de montage en surface. La structure proposée consiste en un réseau périodique d'une charge de résonateur à symétrie métallique supérieure avec quatre résistances localisées et un plan de masse métallique continu séparés par un substrat diélectrique de FR-4. Un prototype de l'absorbeur proposé est fabriqué et mesuré, confirmant un bon accord entre les résultats de mesure et de simulation. L'absorbeur proposé présente un comportement insensible à la polarisation et la réponse d'absorption dans une gamme de fréquences de 8 à 18 GHz couvrant l'ensemble des bandes X et Ku avec une absorptivité supérieure à 80 $ \%$ pour un large angle d'incidence allant jusqu'à 40 ° pour les polarisations électriques transversales et magnétiques transversales. Comparé aux absorbeurs à large bande signalés utilisant des résistances localisées, notre absorbeur proposé présente d'excellentes caractéristiques en termes de structure compacte et simple, de bande passante d'absorption relative élevée, de polarisation et d'insensibilité aux incidents étendus. Par conséquent, cette conception montre un potentiel prometteur pour les applications en bande X et Ku.Translated Description (Spanish)
Presentamos un absorbedor de metamateriales insensible a la polarización/gran angular y de banda ancha basado en una estructura de simetría asociada con las resistencias de montaje en superficie. La estructura propuesta consiste en una matriz periódica de una carga de resonador de simetría metálica superior con cuatro resistencias agrupadas y un plano de tierra metálico continuo separado por un sustrato dieléctrico de FR-4. Se fabrica y mide un prototipo del absorbedor propuesto, confirmando una buena concordancia entre los resultados de medición y simulación. El absorbedor propuesto muestra un comportamiento insensible a la polarización y la respuesta de absorción en un rango de frecuencia de 8-18 GHz que cubre todas las bandas X y Ku con una absortividad superior a 80 $\%$ para un amplio ángulo de incidencia de hasta 40 ° para polarizaciones eléctricas transversales y magnéticas transversales. En comparación con los absorbentes de banda ancha informados que utilizan resistencias agrupadas, nuestro absorbente propuesto exhibe excelentes características en términos de estructura compacta y simple, alto ancho de banda de absorción relativa y polarización e insensibilidad a incidentes amplios. Por lo tanto, este diseño muestra un potencial prometedor para aplicaciones de banda X y Ku.Files
09444802.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b90de2be7c66ba0ebfff1ddae954eee3
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصميم بسيط لممتص المواد الفائقة عريض النطاق وعريض الزاوية غير الحساس باستخدام مقاومات مجمعة لنطاقات X و Ku
- Translated title (French)
- Conception simple d'un absorbeur métamatériau insensible à large bande et grand angle utilisant des résistances inclinées pour les bandes X et Ku
- Translated title (Spanish)
- Diseño simple de un absorbedor de metamateriales insensible de banda ancha y ángulo ancho utilizando resistencias agrupadas para bandas X y Ku
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3166472120
- DOI
- 10.1109/jphot.2021.3085320
References
- https://openalex.org/W1554181939
- https://openalex.org/W1778707277
- https://openalex.org/W1971438207
- https://openalex.org/W1976809055
- https://openalex.org/W1979054742
- https://openalex.org/W1984943151
- https://openalex.org/W1991227081
- https://openalex.org/W1995796806
- https://openalex.org/W2026248314
- https://openalex.org/W2049921334
- https://openalex.org/W2058208824
- https://openalex.org/W2066334988
- https://openalex.org/W2068118171
- https://openalex.org/W2094393199
- https://openalex.org/W2095509992
- https://openalex.org/W2122765624
- https://openalex.org/W2138756741
- https://openalex.org/W2148928424
- https://openalex.org/W2149886264
- https://openalex.org/W2217271823
- https://openalex.org/W2245649859
- https://openalex.org/W2290917027
- https://openalex.org/W2344962600
- https://openalex.org/W2513115954
- https://openalex.org/W2527280567
- https://openalex.org/W2541537062
- https://openalex.org/W2546013018
- https://openalex.org/W2560837422
- https://openalex.org/W2585669780
- https://openalex.org/W2601720170
- https://openalex.org/W2623213347
- https://openalex.org/W2725178547
- https://openalex.org/W2734226534
- https://openalex.org/W2751701170
- https://openalex.org/W2763851777
- https://openalex.org/W2770477682
- https://openalex.org/W2772922511
- https://openalex.org/W2773168622
- https://openalex.org/W2783450913
- https://openalex.org/W2784233591
- https://openalex.org/W2789463775
- https://openalex.org/W2797835823
- https://openalex.org/W2807342158
- https://openalex.org/W2852139400
- https://openalex.org/W2896405028
- https://openalex.org/W2903022543
- https://openalex.org/W2906771705
- https://openalex.org/W2909319518
- https://openalex.org/W2930649604
- https://openalex.org/W2944106004
- https://openalex.org/W2947858116
- https://openalex.org/W2949687329
- https://openalex.org/W2961316824
- https://openalex.org/W2977683835
- https://openalex.org/W2998787891
- https://openalex.org/W3006062509
- https://openalex.org/W3013924486
- https://openalex.org/W3120839914
- https://openalex.org/W3124572838
- https://openalex.org/W604359164
- https://openalex.org/W973550985