Transmission of Harmonic Signals Through a Wire Media
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Transmission of Harmonic Signals Through a Wire Media
Передача гармонических сигналов через среду из параллельных проводников Передавання гармонічних сигналів через структуру із паралельних провідників |
|
| Creator |
Vovchuk, D. A.
Robulets, P. F. |
|
| Description |
This paper is devoted to wire media (WM) investigation for signal transfer devices. Such devices are promising for different applications as imaging, power or signal transfer, sensing etc. However, first WMs could be used as a resonance structures, because the transfer of electromagnetic (EM) waves was possible only at the Fabry-Perot frequencies. It restricts the number of applications. However, the last works has shown the possibility of the broadband power transfer of evanescent electromagnetic waves. It allows using the same source of EM waves and their receiver to transfer the signals with different values of operation frequencies. Another investigation has proved that the WM does not distort the propagation wave. It allowed to suppose the possibility of pixel signal transfer that was studied in the paper and shown the ability of application of the such structures as the multichannel communication systems. With this aim the signals sources were allocated at the same plane with the input WM interface. First of all, the simulation investigations of the electric feld distributions of transferred harmonic signals through the WM have shown the needed period of dipoles allocations for the satisfactory resolution of received harmonic signals. One more conclusion from obtained results is the approvement that in this case the WM is not the resonance structure, but the same one operates with the signals of different frequencies. More detailed results and understanding of this were obtained from the spectrum analysis of the signals received at the output interface. It shown that the period of sources 2a is acceptable along x, y and diagonal directions. The spectrum analysis of the shape of the propagation wave also demonstrated and proven that the propagating signals do not suffer any nonlinear distortions. In the case of using of WM slab it can provide the excellent coupling between the interaction ports.
В работе исследуется среда из параллельных проводников с целью использования для устройств передачи сигналов. К таким техническим устройствам относятся средства передачи изображений, енергии сигналов или сами сигналы и другие. В данной работе была подтверждена возможность широкополосной передачи енергии затухающих электромагнитних волн, а уровень улучшения в диапазоне частот от 1 до 2 ГГц в среднем составил 2,5-3 раза. Также изучена возможность пиксельной передачи сигналов и показано, что это позволяет исспользование таких структур в дальнейшем как многоканальная система телекоммуникаций. Исследована форма расспространяющейся волны путем спектрального анализа и показано, что среда из проводников не вносит никаких нелинейных искажений. Показано, что использование данной среды может обеспечить связь между портами взаимодействия. Так же спектральный анализ дал возможность оценить необходимый период расположения диполей на обеих интерфейсах среды для возможности распознавания сигналов на приемной стороне. Робота присвячена дослідженню структури із паралельних провідників (СПП) для пристроїв передавання гармонічних сигналів. СПП є одним із класів метаматеріалів, що характеризується від'ємним значенням діелектричної проникності. Пристрої, в основу яких входять провідникові метаструктури, знаходять своє застосування при передаванні зображень, енергії сигналів, зондуванні тощо. В роботі проведено аналіз можливості функціонування СПП у широкому діапазоні частот, що дозволяє покращити процес передавання електромагнітних (ЕМ) хвиль між двома хвилевідними портами, що розміщені один навпроти одного із повітряним проміжком між їх апертурами, заповненим СПП. Рівномірний розподіл функції передавання у широкому діапазоні частот дозволяє вивчати можливість передавання гармонічних сигналів, де комірки (область між чотирма сусідніми провідниками) можуть розглядатись як окремі пікселі зображення. Дослідження розподілу електричного поля показали, що мінімальний період розміщення диполів на передавальній стороні повинен становити $2a$ вздовж осі $x$ та $3a$ вздовж осі $y$ для того, щоб гармонічні сигнали кожного з них можна було чітко розпізнати на приймальній стороні. Вивчення спектральних характеристик сигналів, отриманих на приймальній стороні, показало, що частка енергії, яка фіксується розміщеними у сусідніх комірках із кроком $2a$ та $3a$ диполями є на порядок меншими, ніж частка енергії, що фіксується диполем необхідної комірки. Частка енергії гармонічних сигналів, отриманих розміщеними по діагоналі диполями на приймальній стороні, є на декілька порядків меншою. Таким чином, встановлено, що крок розміщення дипольних випромінювачів на приймальній та передавальній стороні повинен становити не менше, ніж $2a$. Результати даної роботи можуть стати корисними у подальших дослідженнях систем передавання зображень, ендоскопії, зондування з використанням провідникових метаструктур. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Date |
2018-12-06
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1518
10.20535/RADAP.2018.75.9-15 |
|
| Source |
Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; No 75 (2018); 9-15
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 75 (2018); 9-15 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 75 (2018); 9-15 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1518/1392
|
|
| Rights |
Авторське право (c) 2018 Вовчук Дмитро, Робулець Павло
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|