Resumen de Ancho de banda en superficies selectivas en frecuencia tipo cruz de dipolo

Mario Alberto Rodríguez Barrera, Walter Pereira Carpes-Jr

• español

  A continuación, se presentan los resultados de la implementación del modelo de circuito equivalente (MCE) acoplado con el método de las matrices en cascada (MMC) para la determinación del ancho de banda en superficies selectivas en frecuencia (SSF) tipo cruz de dipolo. Lo modelos de permitividad efectiva del dieléctrico en SSF facilitan determinar el efecto del material aislante usado como soporte de los elementos resonantes, en relación con la frecuencia de resonancia y el ancho de banda de la superficie selectiva, como función del espesor del material dieléctrico. Sin embargo, en este tipo de enfoque el soporte aislante es considerado como dieléctrico delgado y, por lo tanto, es modelado como un parámetro de tipo concentrado. Esta consideración puede llevar a resultados no adecuados en el cálculo del ancho de banda de la superficie selectiva para soportes dieléctricos gruesos. La principal novedad de este artículo es la implementación del MCE conjuntamente con el MMC, con el objetivo de determinar la respuesta en frecuencia de la superficie selectiva cruz de dipolo para cualquier espesor y configuración del material dieléctrico. Los resultados obtenidos son comparados con los generados por el software de simulación electromagnética basado en el método de elementos finitos (Ansys-HFSS). Es de resaltar el bajo tiempo computacional, así como la exactitud aceptable obtenida con el enfoque propuesto.

• English

  This paper presents the implementation outcomes of the Equivalent Circuit Model (ECM) acting in conjunction with the Matrix Cascading Method (MCM) for bandwidth calculation in cross dipole Frequency Selective Surfaces (FSSs). Dielectric layers are used as a support of resonant elements in FSSs. Models of effective permittivity of the dielectric layers in FSSs allow to determine the effect of the material used as insulating support of the resonant elements, in relation to the resonant frequency and bandwidth, as a function of the thickness of the dielectric material. However, in this approach, the insulating support is considered as thin dielectric, and therefore, it is modeled as a lumped parameter. This consideration may lead to unsuitable results in calculating the bandwidth for thick dielectric supports. The novelty of the paper is the implementation of the Equivalent Circuit Model together with the Matrix Cascading Method to determine the frequency response of the cross dipole selective surface for any dielectric thickness and configuration. It is notable the low computational time as well as the acceptable accuracy obtained with the proposed approach, compared to Ansys-HFSS simulations.