u nh hng ca tham s c
n t ca anten  metamaterial Nguyn Th  i hc Khoa hc T 
Lu ThS.  Vn t; : 60 44 03
ng dn: TS. Trn Mng
o v: 2012 Abstract. Tng quan v m anten; t bc x n t
 n c    ch d  u v    
Metamaterials dng b mt tr -  ng
dng trong thit k c nghim. Kt qu o lun:
Thit k ng anten mch di; thit k ng b mt tr 
ng anten metamaterial; khng c c
n t ca anten - metamaterial.

Keywords. n t; ; K thut truy; Vn Content
MỞ ĐẦU










 .
 

, 



nten vi m

(microstrip antenna), 

















 anten.










 u sut th




u sut anten 



cn thit 










: Anten metamaterial
: Phc nghim
t qu o lun
Phn 3: KT LUN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ANTEN

1.1. KHÁI NIỆM ANTEN, LÍ THUYẾT BỨC XẠ SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ CÁC THÔNG
SỐ CƠ BẢN CỦA ANTEN
1.1.1.Khái niệm anten
t b  bc x n t hoc thu nh 

1.1.2.Quá trình vật lý của sự bức xạ sóng điện từ.
V   t k h th n t        ng hoc t
ng bic x n tc t s bc x ch xy ra
trong nhu kin nhnh.
1.1.3.Hệ phƣơng trình Maxwell.
  nhn cn
ng lc h
Trong ph coi n t u
i dng phc
ti
e


)cos()Re( tEeEE
ti



e
Ediv 

0Hdiv









i
p
1

(1.6)
Kt hp vi ln, h c vit 
e
p
JEiHrot 


m
JHiErot 


(1.11)
a. Hiệu suất của anten
A
bx
A
P
P



(1.13)
a. Hệ số hướng tính và hệ số tăng ích
)0(
),(
)0(
),(
),(
2
11
2
11
11
E
E
P
P
D
bx
bx



Hình 1.1: Cấu trúc anten mạch dải[2]
a. Nguyên lí hoạt động
n t 



t tn x t
phc x ng bc x xy ra ch yng gia
tm pht pht.

Hình 1.2: Trường bức xạ E và H của anten mạch dải[2]
ch di ph thung dng ca cn lo
cch di ph
ng du cc s du hng s
c bi

i vi cn lc
gi trong ng d 
n.

Hình 1.3: Sóng trong cấu trúc mạch dải phẳng[2]
ng d, n ti trong l n
a  chn dtm kim loi.
c   mt phin
kim loi, nh bc x   ng gim nhanh theo kho
vi t l 1/r. a mi c da
  i vng truyn mch di,  tn ti 
nn kim lon vic bc x xung n
i.

n t ng ng 
Trong phn thit k  m mch d nhc tin
bng tru v bt bun s hot
ng (tn s c chn tu ng ng dng), hng s  
i.
 t k:
Chiu rng ca tm kim loi:
W =
00
2
1

r
f
1
2

r

=
1
2
2
0

rr
f
v




h
W
h
W
h
L
reff
reff
eff



(1.22)
Chia tm mch di:
L =
L
f
reffr
 2
2
1
00


(1.23)
Chia mt phng t th:
L
g


(1.28)
 Anten phần tư bước sóng
Z
v
=
W
0
120


(1.29)
a. Băng thông của anten mạch dải







32/1
4
2
t
ff

(1.30)
a. Tính phân cực của anten mạch dải
1.2.4.Ƣu nhƣợc điểm của anten mạch dải
a. Ưu điểm
 Trng ng nhc nh  tn Hình 2. 2: Nguyên tắc hoạt động của siêu thấu kính dựa trên metamaterials [23].





 







6.
7. Hình 2. 3: Nguyên lý hoạt động áo choàng tàng hình [25].
7.1. ANTEN METAMATERIAL
ng dng ca metamaterials v  th hin s lan
truyn s lan truyn t i metamateri c
n t (EBG: Electronicmagnetic band gap)[33] hay c mt tr 



, 









 , 







().
 (




2.6).

Hình 2. 4: Mô hình một bề mặt trở kháng cao[28]




t m



, 
ng n
 ln ch

 t phc x). Mch n 
c th hi.

Hình 2. 5: Mạch điện tương đương cho bề mặt trở kháng cao[28]
b. Các đặc tính vật lý của bề mặt trở kháng cao
 Các tham số mạch (Circuit Parameters)
C
sheet
=
(2.16)
Lsheet = t
(2.21)

Z=
(2.22)
 Sư
̣
pha
̉
n xa


3.2. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
3.2.1. Qui trình chế tạo anten
Trong lu ch to anten d to mch in
bng rc.
3.2.2. Phƣơng pháp đo
 c ph phn x c dng h thit b Vector Network Analyzer. H
thit b c trang b ti Vin t Rada, Vin Khoa h thu CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG ANTEN MẠCH DẢI
4.1.1.Thiết kế anten mạch dải thông thƣờng
4.1.2.Kết quả mô phỏng anten mạch dải c)
Hình 4. 1: Kết quả mô phỏng anten mạch dải Thảo luận
T kt qu c ta thnh cng ca anten nm  khong
10.5GHz v rn khoc x t qu p vi
u lu p vt qu c.
4.2. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỀ MẶT TRỞ KHÁNG CAO HIS
4.2.1.Thiết kế bề mặt trở kháng cao HIS
B mc thit k  mm g xp tu
 t tm kim lonh w,
c ni vi mt ph

bc x  rng di tc ca anten.
4.4. KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA THAM SỐ CẤU TRÚC LÊN TÍNH CHẤT
ĐIỆN TỪ CỦA ANTEN METAMATERIAL
4.4.1. Khảo sát ảnh hƣởng của vị trí đặt cấu trúc HIS đến hiệu suất (gain) bức xạ và độ
rộng dải tần làm việc của anten metamaterial
Hình 4. 4: Kết quả mô phỏng phổ phản xạ và đồ thị bức xạ của anten metamaterial khi
thay đổi khoảng cách từ vị trí đặt cấu trúc HIS đến tấm kim loại
Thảo luận:
Hiu sut (gain) bc x ca anten metamaterial ln nht khi kho v t
cn tm kim loi p x m/2 ti tn s cng
=28.57mm).
Di tc ca anten metamaterial ln nht khi kho v t c
n tm kim lop x m
y kho v t cn tm kim long /2.
4.4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của số lƣợng của cấu trúc HIS lên tính chất điện từ của anten
metamaterial Hình 4. 5: Kết quả mô phỏng phổ phản xạ và đồ thị bức xạ theo góc phân cực của anten
metamaterial khi thay đổi bề rộng của cấu trúc HIS.
Thảo luận:
Kt qu cho thy khi s dng nhiu lu 
rc cc m r giu
lt tua b mt tr c th hin t
u sut hong hp s dng 3 lp HIS bao quanh cho hiu sut
(gain) cao nh
4.4.3. So sánh gain bức xạ của anten metamaterial có kích thƣớc các ô cơ sở của cấu trúc

ng s a anten thi
anten ch to.
 gim sai s   ch to v  to
b ch to mch in t ng. KẾT LUẬN

Lu  “Ảnh hưởng của các tham số cấu trúc lên tính chất điện từ của anten
metamaterial” c mt s kt qu 
- t k c  khong tn s ng hong ca
anten vi di tn hong (<-u sut (gain) bc x 
- t k  mt tr i cm trong khong 9.5-13.1GHz
ng hong ca b m
- t k c  khong tn s ng. Kt qu
c hiu sut (gain) bc x ci 
di tn ho
- u ng c c n tm kim loi,
b rng ca c ca cn t ca
anten metamaterial. Kt qu cho th cng mt
n t cc biu sut gain bc x c
  ng hp khc ci thin b
i ht s  mt v n t ca
ct hp metamaterial ci gian khi vi tng hp
c th.
-  t phn x
c kim nghim kt qu ng.
- T nhng kt qu c ca lu  
 u sut c rng di tc c
n s ho

Propagat, Lett. 1, 10.
12.        Negative-Refraction Metamaterials:
Fundamental Principles and Applications-IEEE Press.
13. Antenna theory & design-Interscience.
14.                
        J. of
Electromag, Wave ans Appl, pp. 819-825.
15. Garg R., Bhartia P., Bahl I. J.,and Ittipiboon A. (2001)Microstrip Antenna Design
Handbook”, Editors, Artech House.
16. 
         
Op26th Army science conference, USA.
17. Jiabi C, Wang Y, Jia B, Geng T, Li X, Liang B, Zhang X, Gu M, and Zhuang S (2011),
Observation of the inverse Doppler effect in negative-index materials at optical
frequencies5, pp. 239-245.
18. [11] Lam V D, Kim J B, Tung N T, Lee S J, Lee Y P, and Rhee J. Y (2008),
Dependence of the distance between cut-wire-pair layers on resonance frequencies
Opt. Express. 16, 5934.
19. Lam V D, Tung N T, Cho M H, Park J W, Rhee J Y, and Lee Y P (20Influence of
the lattice parameters on the resonance-frequency bands of a cut-wire-pair medium
Appl. Phys. 105, 113102.
20.         Biosensing using split-ring resonators at
microwaveregime92, 254103.
21. Liang 
    Microwave and Optics Technology Letters, pp.
2167-2170.
22. Mahmoud S. F. and Al-
reduced  Progress In Electromagnetics Research (PIER), pp.
71-86.
23. Miguel A. G. Laso, Txema Lopetegi, Maria J. Erro, David Benito, Maria J. Garde, and

36.       Electromagnetic bandgap structures in antenna
engineering”, Cambrige university press, Cambridge, pp. 1-54, 87-153.
37. 
IEEE Trans.
38. 
IEEE Trans.
39.                
         J. of
Electromagn Waves and Appl, pp. 199-213.