超方向性球形介质天线的实验验证
经典物理
2023-07-11 v3 应用物理
摘要
本文针对具有电偶极子激励的球形高折射率介质天线，提供了超过基本 Kildal 极限的方向性实验验证，这种现象被称为超方向性。对于尺寸为三分之一波长的天线，实测其方向性因子约为 10，总效率超过 80%。结果表明，高方向性与开放式球形谐振腔特定电模式和磁模式的相长干涉有关。本文采用点偶极子的解析解和真实偶极子天线的全波严格仿真进行优化与分析，实验测量与数值预测的方向性之间取得了极好的一致性。使用高折射率低损耗陶瓷可以显著减小此类天线的物理尺寸，同时保持其整体高辐射效率。此类天线对于各种高频应用极具吸引力，例如物联网天线、智慧城市系统、5G 网络系统等。所验证的概念在频率上具有可扩展性。
引用
@article{arxiv.2212.00019,
title = {Experimental demonstration of superdirective spherical dielectric antenna},
author = {Roman Gaponenko and Mikhail S. Sidorenko and Dmitry Zhirihin and Ilia L. Rasskazov and Alexander Moroz and Konstantin Ladutenko and Pavel Belov and Alexey Shcherbakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00019},
year = {2023}
}