YAKIN ALAN ODAKLAMALI RADYAL HAT YARIK ANTEN DİZİLERİNDE HALKA SAYISI DOYGUNLUĞU: 1 İLA 10 HALKA SAYISI ARALIĞINDA TAM DALGA PARAMETRİK ÇALIŞMA

Abstract

Radyal Hat Yarık Anten Dizileri (RHYAD), yakın alan odaklama için yaygın olarak kullanılmaktadır; ancak halka sayısının empedans uyumuna ve yakın alan odaklanma kalitesi üzerindeki etkisi nicel olarak belirlenmemiştir. Bu çalışmada, geniş bantlı 10–20 GHz frekans bandında, tam dalga sonlu elemanlar yöntemi simülasyonu kullanarak RHYAD’da eş merkezli yarık halkalarının sayısını parametrik olarak 1’den 10’a kadar sistematik olarak değiştirilmiş ve her bir geometrinin analizi gerçekleştirilmiştir. Temel bulgu halka sayısına göre doygunluk noktasının oluşmasıdır: yakın alan odaklama kalitesi ve empedans uyumlu güç verimliliği 6–8 halkaya kadar belirgin şekilde artar, bunun ötesinde kazançlar azalır veya ortadan kalkar. Spesifik olarak, empedans uyumlu odaklama kazanç yoğunluğu birim açıklık alanı başına yayılan güç, Halka 5'te zirveye ulaşır; mutlak odak alan gücü Halka 9'da zirveye ulaşır ve Halka 10, hiçbir ölçütte Halka 9'a göre önemli bir fayda sağlamaz. Yayılan güç sabit değildir; boşluktaki radyal dalga zayıflaması nedeniyle 0,97 W (R8) değerinden 0,88 W (R9) değerine düşer. Bu sonuçlar, daha fazla halkanın her zaman daha iyi performans sağladığı algısını yıkar ve nicel tasarım rehberliği sağlar: güç verimli yakın alan sistemleri için 4–6 halka yeterlidir; maksimum odak yoğunluğu için 8–9 halka en uygunudur.