Magnetic Metamaterial based frequency, pattern and polarization reconfigurable antenna. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Magnetic Metamaterial Frequency, Pattern and Polarization reconfigurable antenna) Mousa-Ahmad-Al-Omari-EE.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only until 1 May 2024. Download (8MB)

Arabic Abstract

تتطلب اجهزة الاستشعار اللاسلكية الحديثة واجهزة الاتصالات وجود هوائيات بسيطة ذات قدرة على اعادة تشكيل وضبط خصائصها والتعامل بديناميكية مع عوامل الانظمة المختلفة. ورغم ان النظم الكهروميكانيكية المصغرة تستخدم بشكل شائع لضبط خصائص الهوائيات, الا انها تتطلب انظمة معقدة للتحكم بها. في هذا العمل البحثي سوف يتم تقديم دراسة وتصميم جديد لهوائي مطبوع باستخدام مواد هندسية وكهرومغناطيسية يعمل على تردد 4 جيجاهيرتز ذا قدرة على اعادة ضبط التردد لمدى 870 ميجاهيرتز وقدرة تغيير الاستقطاب للعمل على الاستقطاب البيضاوي اليساري واليميني وذلك باستغلال التفاعل بين تركيبة المادة العازلة والمغناطيسية . دمج مواد هندسية ومغناطيسية تحتوي على حلقة الانقسام الرنانة ضمن المادة التي يتم تصميم الهوائي عليها حيث سيتم خفض كمية المجال المغناطيسي المطلوبة وزيادة مدى قدرة الهوائي على اعادة ضبط التردد لمدى 1.44 جيجاهيرتز و توجيه الطيف الاشعاعي لمدى 25 درجة. كما سيتم تصميم مصفوفة من هوائيين ذات قدرة على المسح ثلاثي الابعاد. تنفيذ التصميم وتحسين الهوائي الجديد المطبوع سيتم باستخدام برنامج المحاكاة الاحترافي (HFSS) للحصول على المقدار اللازم من قدرة اعادة الضبط والتشكيل. كما سيتم تصنيع الهوائي واختباره لمقارنته بنتائج المحاكاة والنتائج النظرية. كما انه عن طريق تصنيع الهوائي باستخدام تقنية (LTCC) في درجة حرارة منخفضة، فان كمية المجال المغناطيسي المطلوبة سوف تتقلص ايضاً.

English Abstract

Recent indoor wireless sensors and communication devices require simple reconfigurable antennas, capable of handling dynamic system parameters. RF switches are widely used in tuning antenna parameters, but require complex control mechanism. In this research work, a novel ferrite-dielectric 4-GHz operating antenna is proposed with 870 GHz frequency tuning capability and left-handed and right-handed elliptical polarization reconfigurability. This is achieved by utilizing the gyromagnetic interaction of magnetized ferrite-dielectric composite. In addition, ferrimagnetic-metamaterial with embedded metallic split ring resonators (SRR’s) structure will be integrated within the substrate to considerably reduce the external magnetizing requirement of the antenna and propose an enhanced frequency tuning range of 1.44 GHz and 25o of beam steering properties. In addition, a simple 2x1 array of the antenna can demonstrate 3D scanning capability. This novel magnetic-metamaterial based patch antenna will be optimized using EM commercial simulator (HFSS) to achieve the required reconfigurable coverage. The optimized antenna will be fabricated and tested to validate simulated results. By fabricating the antenna using low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology, the biasing requirements can be further reduced.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Research > Engineering Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Iqbal, Sheikh
Committee Members:	Sharawi, Mohammad and Hassan, Essam Al Din
Depositing User:	MOUSA AHMA AL-OMARI (g201301470)
Date Deposited:	01 Feb 2017 05:06
Last Modified:	28 May 2023 06:15
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140258