Design of a Tunable Metamaterial Unit with Negative Permeability and Permittivity for 5G Applications
Year: 2026
Type: article
Abstract: Kajian ini membentangkan reka bentuk unit bahan meta yang boleh laras berasaskan struktur resonans gelang belah (SRR) heksagon yang mempamerkan ciri-ciri ketelusan dan kebolehtelapan negatif untuk aplikasi Generasi kelima (5G). Unit yang dicadangkan ini mempunyai struktur yang ringkas dan menggunakan SRR heksagon berbilang lapis dengan jurang bergandingan,dikelilingi oleh rangka pengganding bagi tujuan penalaan yang lebih fleksibel. Pendekatan ini membolehkan pengawalan sifat elektromagnet secara efisien tanpa meningkatkan kerumitan reka bentuk secara signifikan. Struktur kuprum ini diintegrasikan pada substrat dielektrik Rogers 5870 bersaiz 6 × 6 cm² dengan ketebalan 1.575 mm, yang dipilih kerana kehilangan rendah dan kestabilan prestasi pada frekuensi tinggi.Hasil simulasi menunjukkan bahawa reka bentuk ini mencapai lebar jalur –10 dB dalam lingkungan frekuensi 12–14 GHz dan 20–30 GHz, yang merangkumi sebahagian jalur frekuensi gelombang milimeter yang relevan untuk aplikasi komunikasi moden. Selain itu, unit ini mempamerkan ketelusan negatif pada frekuensi 12.496 GHz, 21 GHz dan 24 GHz, serta kebolehtelapan negatif dalam julat 5–11 GHz dan 13–24 GHz, yang menunjukkan ciri bahan dwi-negatif yang penting dalam aplikasi meta bahan.Keupayaan penalaan yang ditawarkan oleh struktur ini memberikan kelebihan tambahan dalam menyesuaikan respons frekuensi mengikut keperluan sistem. Oleh itu, unit bahan meta ini berpotensi tinggi untuk diintegrasikan bersama antena bagi meningkatkan prestasi seperti penguatan, kecekapan radiasi dan pengawalan arah pancaran. Secara keseluruhannya, kajian ini membuktikan bahawa reka bentuk bahan meta boleh laras mampu menyumbang kepada pembangunan sistem elektromagnet berprestasi tinggi, khususnya dalam aplikasi komunikasi tanpa wayar lanjutan seperti 5G dan sistem radar.
Source: Jurnal Kejuruteraan
Institution: National University of Malaysia
Language: Indonesian
Field: Materials Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7214941710