Planar tunable metamaterials for microwave applications, including matching circuits and leaky wave antennas based on liquid crystals

用于微波应用的平面可调谐超材料，包括基于液晶的匹配电路和漏波天线

基本信息

批准号：
167882667
负责人：
Professor Dr.-Ing. Christian Damm
金额：
--
依托单位：
Institut für Mikrowellentechnik (MWT)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/167882667?language=en
关键词：
Planar tunable metamaterials microwave applications

项目摘要

Metamaterialien bieten durch die großen Freiheitsgrade beim Design der Materialeigenschaften sowie durch erweiterte Funktionalität, verglichen mit konventionellen Materialien, viele für die Mikrowellentechnik interessante Eigenschaften. Insbesondere abstimmbare Materialien, die gezielt während des Betriebes auf sich ändernde Rahmenbedingungen angepasst werden können, sind von großem Interesse, wie bereits vorangehende Untersuchungen von auf Ferroelektrika und Halbleitern basierende abstimmbare Metamaterialien gezeigt haben. Diese sind jedoch durch Nichtlinearitäten und Verluste in Frequenzbereich und Performanz begrenzt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, zielt dieses Projekt auf grundlegende Untersuchungen und der Machbarkeits-/Konzeptstudie einer neuen Klasse von steuerbaren Metamaterialstrukturen. Die Steuerbarkeit wird erreicht durch Integration von miniaturisierten Flüssigkristall- Parallelplattenkondensatoren in die Einheitszelle der periodischen Struktur. Mit einigen µm Plattenabstand und Elektrodengrößen von einigen hundert µm sind diese sehr klein gegenüber der Wellenlänge. Einzigartige Flüssigkristalle mit der weltweit höchsten Materialgüte von η>40 @ 30GHz (Steuerbarkeit r=25% und tanδ<0.006) und hoher Linearität (IP3>66dBm) stehen den Antragstellern zur Verfügung. Das Konzept und die Performanz werden anhand von zwei unterschiedlichen Prototypen im Mikrowellenbereich demonstriert: Eine Leckwellenantenne als Beispiel für offene abstrahlende Strukturen und ein Anpassnetzwerk für geschlossene wellenführende Strukturen, jeweils leistungsarm elektrisch abstimmbar durch Änderung der effektiven Permittivität der LC-Elemente aufgrund einer äußeren Gleichspannung.

由Materialeigenschaften设计的超植物Bieten durch diergroßenfreiheitsgrade beim的节拍，有趣的funktionalität的节奏，有趣的funktionalität的节奏，节拍的节奏。 Unteruchungen von auf Ferroelelektrika和halbleitern basierende Abstimmbare Metamaterialien gezeigt Haben。 Diese Sind Jedoch DurchNichtlinearitäten和Verluste在Permenzbereich und Performanz Begrenzt中。 Um DieseEinschränkungenZuüberwinden，Zielt Dieses projekt auf grundlegende untersuchungen untersuchungen untersuchungen unterchungen和der Machbarkeits-/konzeptstudie einer einer neuen klasse von von von von von von von von steuerbaren steuerbaren metamaterialialstrukturen。 Die Steuerbarkeit Wird Erreicht Durch Integration von Miniaturisiertenflüssigkristall-平行Ploolalplattenkondensatoren，einheitszelle der ocareSchen struktur。 MIT EINIGEN µM PLATTENABSTAND和ELEKTRODENGRößenvon Einigen Hundert µM Sind Diese Sehr KleinGegenüberDerWellenlänge。 Einzigartige Flüssigkristalle mit der weltweit höchsten Materialgüte von η>40 @ 30GHz (Steuerbarkeit r=25% und The prototyping of the prototype of the Performer, which is the prototype of the Mikrowellenbereich demonstriert: The prototype of the Beispiel Für offers the abstrahlende und Ein AnpassnetzwerkfürGeschlossenewellenführendestrukturen，Jeweils leistungsarmsarm elektrisch abstimmbar durch lc-Elemente aufgrund aufgrund einer einereineräußeräußerenäußerengleichspannung。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dynamic beam steering properties of an electrically tuned liquid crystal based CRLH leaky wave antenna

DOI：
10.1109/metamaterials.2014.6948665
发表时间：
2014-01-01
期刊：
2014 8th International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics (METAMATERIALS)
影响因子：
0
作者：
Roig, Maria;Maasch, Matthias;Jakoby, Rolf
通讯作者：
Jakoby, Rolf

Electrically tunable liquid crystal based composite right/left-handed leaky-wave antenna at 26.7 GHz