Von Metamaterial inspirierter elektromagnetischer Bandlückenfilter für Ultra

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 13347 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Hier wird eine reaktiv geladene Mikrostreifen-Übertragungsleitung vorgestellt, die eine extrem große Bandlücke aufweist. Die reaktive Belastung wird periodisch entlang der Übertragungsleitung verteilt, die elektromagnetisch gekoppelt ist. Die reaktive Last besteht aus einem kreisförmigen Patch, der durch die eingebetteten zwei konzentrischen Schlitzringe in eine Metamaterialstruktur umgewandelt wird. Der Patch ist über ein Durchgangsloch mit der Masseebene verbunden. Die resultierende Struktur weist elektromagnetische Bandlückeneigenschaften (EBG) auf. Die Größe und der Spalt zwischen den Schlitzringen bestimmen die Größe der reaktiven Belastung. Die Struktur wurde zunächst theoretisch modelliert, um Erkenntnisse über die charakteristischen Parameter zu gewinnen. Die Ersatzschaltung wurde mit einem elektromagnetischen (EM) Vollwellen-3D-Löser verifiziert. Die Messergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagene EBG-Struktur einen sehr scharfen 3-dB-Rock und eine sehr große Bandlücke aufweist, die wesentlich größer ist als alle bisher gemeldeten EBG-Strukturen. Die Bandlückenunterdrückung der einzelnen EBG-Einheitszelle ist besser als –30 dB und die der fünf Elemente umfassenden EBG-Einheitszelle ist besser als –90 dB. Die Innovation kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise in biomedizinischen Anwendungen, die scharfe Roll-Off-Raten und eine hohe Sperrbandunterdrückung erfordern und so eine effiziente Nutzung des EM-Spektrums ermöglichen. Dies kann das Schutzband reduzieren und dadurch die Kanalkapazität drahtloser Systeme erhöhen.

Mikrowellenstrukturen können so zusammengesetzt werden, dass sie elektromagnetische Bandlückeneigenschaften (EBG) aufweisen1,2,3. Genauer gesagt sind EBG-Strukturen periodisch und so konstruiert, dass sie die Ausbreitung elektromagnetischer (EM) Wellen in einem bestimmten Frequenzband verhindern oder ermöglichen. Periodische Strukturen können bei Anwendung auf planare HF-/Mikrowellen-Übertragungsleitungswellenleiter Durchlass- oder Sperrbandeigenschaften erzeugen. Durch die richtige Auswahl der Abmessungen und Periodizität der Struktur kann die EM-Reaktion der Struktur so gesteuert werden, dass bestimmte Signale, die sich durch sie ausbreiten, entweder übertragen oder unterdrückt werden1,4. Diese Eigenschaft von EBG-Strukturen macht sie attraktiv für Anwendungen, die eine EM-Abschirmung erfordern, z. B. medizinische Geräte5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.

Die EBG-Eigenschaft kann durch periodisches Beladen einer Mikrostreifen-Übertragungsleitung mit Resonatoren oder durch die Schaffung von Schlitzen in der Masseebene eines dielektrischen Substrats unter einer sich ausbreitenden Mikrostreifenleitung oder durch Stapeln von Materialien unterschiedlicher Dielektrika implementiert werden15,16,17. Eine Übertragungsleitung kann auch EBG-Eigenschaften aufweisen, indem sie ihre Impedanz periodisch ändert. In9 wird gezeigt, dass durch die Verjüngung des Profils der Abschnitte mit niedriger Impedanz in der Übertragungsleitung Welligkeiten im Durchlassband beseitigt werden, die durch die Periodizität der EBG-Struktur verursacht werden. In10,11,12,13,14,15,16,17,18 wird gezeigt, dass EBG durch die Lokalisierung kurzgeschlossener Mikrostreifenfelder, die pilzähnlichen Strukturen ähneln, unter der Mikrostreifenleitung hergestellt werden kann. Eine weitere Technik zur Erzeugung von EBG besteht in der periodischen reaktiven Belastung einer sich ausbreitenden Mikrostreifenleitung19,20,21,22,23,24. Periodische reaktive Belastung verringert die Phasengeschwindigkeit (Langsamwelleneffekt) im Vergleich zu gewöhnlichen Leitungen. Dies erhöht die effektive Kapazität und/oder Induktivität der Leitung 25. In26 wurde eine rechteckige/sinusförmige Variation der Mikrostreifenleitungsbreite verwendet, um Periodizität zu erzeugen27. Im Falle einer Variation in der Breite der Mikrostreifenleitung sind jedoch längere Zeiträume erforderlich, um EBG-Eigenschaften zu zeigen, die zu einer größeren Struktur führen. Bei einer anderen Technik werden periodische Defekte unterschiedlicher Form in die Grundebene eingebracht, was zu kompakten Strukturen führt22,23,24,26. Diese fehlerhaften Bodenstrukturen stellen Herausforderungen bei der Verpackung dar. Ein alternativer Ansatz zum Induzieren einer reaktiven Belastung besteht in der Verwendung kurzgeschlossener Patchstrukturen unter der Mikrostreifenleitung27. Die Realisierung dieser Strukturen erfolgt durch einen Stapelaufbau aus drei Metallschichten. In dieser Struktur wird die EBG-Eigenschaft durch die periodische Variation der effektiven dielektrischen Eigenschaften des Materials erzeugt. Diese Methode ist mit dem GaAs/GaN-Verfahren für monolithische Mikrowellen-integrierte Schaltkreise (MMIC) kompatibel, was sie für Mikrowellen- und Millimeterwellenanwendungen attraktiv macht.

In diesem Artikel wird eine Technik zur Realisierung einer extrem großen Bandlücke mithilfe einer EBG-Struktur beschrieben, die keinen Einfluss auf ihre physikalische Größe hat. Dies wird durch den Einsatz des 2D-Metamaterialkonzepts erreicht. Dies wird erreicht, indem fünf Schichten in der folgenden Reihenfolge gestapelt werden: Metall–Substrat–Metall–Substrat–Metall. Die oberste Schicht ist eine Mikrostreifen-Übertragungsleitung, die zweite Schicht ist ein dielektrisches Substrat, die dritte Schicht besteht aus kreisförmigen Patches, die vierte Schicht ist ein dielektrisches Substrat und die fünfte Schicht ist eine Metallgrundplatte. Diese Implementierung steht im Einklang mit GaAs/GaN-MMIC-Prozessen, wodurch sie für verschiedene Anwendungen wie biomedizinische Anwendungen geeignet ist, die über Mikrowellen- und Millimeterwellenspektren arbeiten. Die kreisförmigen Patches werden über Durchgangslöcher durch die zweite dielektrische Schicht mit der Masseebene verbunden. Diese Konfiguration wird allgemein als pilzartige Struktur bezeichnet. Eine extrem große Bandlücke wird durch die Integration von Metamaterialeigenschaften in diese Struktur erreicht. Dies wurde durch das Einfügen eines dielektrischen Rings auf dem Patch realisiert.

Normalerweise werden pilzförmige EBG-Strukturen aus quadratischen oder rechteckigen Flächen hergestellt, die eine gemeinsame Übertragungsleitung reaktiv belasten28. Bei EBG-Strukturen, die auf quadratischen und rechteckigen Patches basieren, ist die dominante Belastung der Übertragungsleitung im Wesentlichen kapazitiv. Die reaktive Belastung kann leicht durch Variation der Abmessungen des Pflasters geändert werden. Allerdings ist in beiden Fällen die realisierte Bandlücke schmal und das Übertragungsverhalten kann mit erheblichen Wellen behaftet sein.

Abbildung 1 zeigt die Implementierung der vorgeschlagenen Metamaterial-inspirierten EBG-Elementarzelle vom Pilztyp. Die Bandlückenstruktur besteht aus einem fünfschichtigen Stapel, bestehend aus (1) metallischer Grundplatte, (2) dielektrischem Substrat (Rogers RT6002), (3) kreisförmigem Mikrostreifen-Patch, (4) dielektrischem Substrat (Rogers RO4533) und (5) Mikrostreifen-Übertragungsleitung. Der kreisförmige Patch wird über ein Durchgangsloch durch das Rogers RT6002-Substrat mit der Masseebene verbunden. Um eine Leistung mit extrem großer Bandlücke zu erzielen, sind zwei Schlitzringresonatoren in das Patch eingebettet, wie in Abb. 1a gezeigt, die die Elementarzelle in eine Metamaterialstruktur umwandeln. Die Parameter, die die EBG-Elementarzelle definieren, sind in Abb. 1b dargestellt. Das äquivalente Schaltkreismodell des metallischen Durchgangslochs ist ein Shunt-Parallel-LC-Schaltkreis, bei dem die Induktivität eine linksdrehende Induktivität und die Kapazität eine rechtsdrehende Kapazität darstellt. Der Patch ist kapazitiv an die Schlitzringe gekoppelt. Dies wird mit einer LC-Reihenschaltung modelliert, bei der die Induktivität rechtsdrehend und die Kapazität linksdrehend ist.

Das vorgeschlagene Metamaterial inspirierte die EBG-Elementarzelle vom Pilztyp, (a) eine isometrische Ansicht und (b) Parameter, die die EBG-Elementarzelle definieren.

Der kreisförmige Fleck mit dem Radius \({R}_{i}\) wird in der Mitte der Elementarzelle platziert. Die vertikalen und horizontalen Lücken zwischen dem kreisförmigen Patch und dem Rand der Elementarzelle werden durch \({d}_{h}\) bzw. \({d}_{v}\) definiert. Die Länge \(\left({L}_{uc}\right)\) und die Breite \(\left({W}_{uc}\right)\) der Elementarzelle können folgendermaßen ausgedrückt werden: \({{ L}_{uc}=2(R}_{cp}+{d}_{v})\) und \({{W}_{uc}=2(R}_{cp}+{d} _{H})\). Das Metallpflaster ist über eine Durchkontaktierung mit dem Radius und der Höhe \({R}_{via}\) bzw. \({h}_{via}\) mit der Masseebene verbunden, die sich in der Mitte befindet der kreisförmige Fleck. Die Länge und Breite der Mikrostreifenleitung betragen \({L}_{ml}\) bzw. die Breite \({W}_{ml}\), wobei \({L}_{ml}={L} _{uc}\). Die EBG-Elementarzellenstruktur wurde auf kommerziell erhältlichen Substraten hergestellt. Das Rogers RT6002-Substrat hat eine Dielektrizitätskonstante (\({\varepsilon }_{r1}\)) von 2,94, eine Dicke \({(h}_{1})\) von 0,6 mm und einen Verlustfaktor von 0,0012 . Das Rogers RO4533-Substrat hat eine Dielektrizitätskonstante (\({\varepsilon }_{r2}\)) von 3,45, eine Dicke \({(h}_{2})\) von 0,2 mm und einen Verlustfaktor von 0,0025 . Der Radius des kreisförmigen Patches kann mit 29,30 berechnet werden

Dabei ist \({f}_{r}\) die Resonanzfrequenz des Patches und \(c\) die Lichtgeschwindigkeit im freien Raum. Beachten Sie, dass \(h\) und \(a\) in cm angegeben sind. Da der Patch durch Fransen elektrisch größer wird, wird der effektive Radius des Patches verwendet und beträgt 29,30

Die Resonanzfrequenz des inneren und äußeren Spaltrings kann aus den Gleichungen bestimmt werden. (4) bzw. (5). Diese Ausdrücke wurden aus empirischen Studien gewonnen.

Dabei ist \({R}_{in}\) der Radius des Innenrings und \({R}_{out}\) der Radius des Außenrings. \({R}_{in}=\left({R}_{cpi2}+{R}_{cpo2}\right)/2\) und \({R}_{out}=\left({ R}_{cpi}+{R}_{cpo}\right)/2\). Die Strukturparameter der vom Metamaterial inspirierten EBG-Elementarzelle sind in Tabelle 1 aufgeführt. Für die in Tabelle 1 angegebenen Parameterwerte gilt \({f}_{i\_ring}=23,2\) GHz und \({f}_{ o\_ring}\)=15,6 GHz. Aus empirischen Ergebnissen kann die untere Kantenunterdrückungsfrequenz der Bandlücke ungefähr durch 0,74 \({f}_{o\_ring}\) definiert werden.

Die Bandbreite der EM-Bandlücke wird durch die reaktive Belastung des mit der Masseebene verbundenen kreisförmigen Patches und der zugehörigen Spaltringe mit der sich ausbreitenden Mikrostreifenleitung bestimmt. Wenn sich ein Mikrowellen- oder Millimeterwellensignal über eine Mikrostreifen-Übertragungsleitung ausbreitet, interagiert sein EM-Feld mit dem kreisförmigen Patch und den darunter liegenden Spaltringen, wie in Abb. 1 dargestellt. Das EM-Feld induziert Oberflächenströme über dem Patch und Spaltringe, wie in Abb. 2a gezeigt. Zwischen den Spaltringen ist die Stromdichte am größten. Die Ströme in der Mitte des Patches finden den kürzesten Weg zur Erde, der durch das metallische Durchgangsloch führt, das den Patch und die Erdungsebene verbindet. Die reaktive Belastung der Mikrostreifenleitung wird durch die geteilten Ringe erhöht und die Folge davon ist eine Vergrößerung der Bandlücke.

(a) Oberflächenstromdichte über der vom Metamaterial inspirierten EBG-Elementarzelle vom Pilztyp bei 11,5 GHz und (b) S-Parameter-Antwort der vom Metamaterial inspirierten EBG-Elementarzelle vom Pilztyp unter drei Bedingungen, d. h. ohne Durchgangsloch, mit Via-Hole-Verbindung sowie mit Via-Hole- und Slit-Ring-Resonatoren.

Die S-Parameter-Analyse der EBG-Elementarzellenstruktur wurde mit der elektromagnetischen 3D-Vollwellensoftware von CST Microwave Studio durchgeführt. Abbildung 2 zeigt, dass der 3-dB-Abfall des Sperrbands (S21) bei 11,5 GHz deutlich steiler wird und die Bandlücke zunimmt, wenn ein metallisches Via-Loch mit dem kreisförmigen Patch verbunden wird. Darüber hinaus ist die Bandlückenunterdrückung bis 26 GHz besser als −10 dB. Dies liegt daran, dass die dem Patch ausgesetzte reaktive Belastung durch das Hinzufügen des metallischen Durchgangslochs erhöht wird. Durch die Einbeziehung der Split-Ring-Resonatoren wird die Bandlückenunterdrückung erheblich verbessert. Die Bandlücke erstreckt sich über 30 GHz und die Bandlückenunterdrückung ist besser als –30 dB. Die Rückflussdämpfung (S11) ist besser als − 20 dB. Dies liegt daran, dass die Einbeziehung der Spaltringe die EBG-Elementarzelle in ein Metamaterial umwandelt und eine erhöhte reaktive Belastung der Übertragungsleitung verursacht.

Einblicke in die Parameter, die die Leistung der vorgeschlagenen Metamaterial-inspirierten Pilz-EBG-Elementarzelle bestimmen, können aus dem in Abb. 3 dargestellten Ersatzschaltbildmodell gewonnen werden. Das Schaltkreismodell nähert sich der physikalischen Struktur der Elementarzelle an. Die Mikrostreifenleitung wird durch ein verlustfreies π-Modell mit Serieninduktivität (\({L}_{m})\) und Nebenschlusskapazität (\({C}_{mg}\)) angenähert. Die Kopplung zwischen der Mikrostreifenleitung und dem kreisförmigen Patch erfolgt über die Kapazität (\({C}_{mp})\). Die Kopplung zwischen der Mikrostreifenleitung und den inneren und äußeren Spaltringen erfolgt über die Kapazitäten \({C}_{ms}\) bzw. \({C}_{ms2}\). Die Größe der Kopplung hängt von der Länge (\({L}_{ml}\)) und der Breite (\({W}_{ml}\)) des Mikrostreifens sowie den Radien des kreisförmigen Patches (\({R }_{cp})\) und die Spaltringe (\({R}_{i} \& {R}_{o})\). Die Kapazität zwischen Patch und Masseebene wird durch die Kapazität \({(C}_{pg})\) dargestellt. Der kreisförmige Patch hat eine Induktivität (\({L}_{P})\) und ist über die Kapazitäten \({C}_{ps}\) und \({C}_{ps2}\ kapazitiv an die geteilten Ringe gekoppelt. ). Die offenen Enden des Patches erzeugen eine parasitäre Randkapazität (\({C}_{o}\)) zwischen Patch und Masseebene. Die Kapazität zwischen den inneren und äußeren Spaltringen und der Erde beträgt \({C}_{sg}\) und \({C}_{sg2}\). Das Via-Loch ist einem geraden Draht mit Induktivität (\({L}_{via}\)) und Radius (\({R}_{via})\) sowie Höhe (\({h}_{) nachempfunden. über}\)). Das äquivalente Schaltkreismodell des metallischen Durchgangslochs ist ein Shunt-Parallel-LC-Schaltkreis, bei dem die Induktivitäten \({L}_{via}\) und \({L}_{p}\) eine linkshändige Induktivität darstellen und die Kapazität \({(C}_{pg})\) wird durch die rechtshändige Kapazität dargestellt. Der Patch ist über \({C}_{ps}\) und \({C}_{ps2}\) kapazitiv an die Spaltringe des Patches gekoppelt. Diese Kopplung wird mit einer LC-Serienschaltung modelliert, in der die Induktivitäten \({L}_{s}\) und \({L}_{s2}\) rechtsdrehend sind und die Kapazitäten \({C}_{ sg}\) und \({C}_{sg2}\) sind linkshändig. Die Werte der Komponenten des Ersatzschaltkreismodells sind in Tabelle 2 angegeben. Abbildung 4 zeigt die Einfügungsdämpfungsreaktion (S21) des Ersatzschaltbildmodells und des von CST Microwave Studio erhaltenen. Der Roll-off beträgt 45 dB/GHz und der Bandlückenbereich beträgt 18 GHz von 11,5 bis 30 GHz für eine Unterdrückung von mehr als 25 dB. Es besteht eine hervorragende Übereinstimmung zwischen dem Ersatzschaltbildmodell und der CST-simulierten Reaktion.

Äquivalentes Schaltkreismodell der vorgeschlagenen Metamaterial-inspirierten Pilz-EBG-Elementarzelle.

Einfügungsdämpfungsreaktion mit CST Microwave Studio und dem Ersatzschaltbildmodell der vorgeschlagenen EBG-Einheitszelle.

Ein endlicher periodischer EBG-Filter in Abb. 5 basiert auf der vorgeschlagenen Metamaterial-inspirierten EBG-Elementarzelle. Der Filter wird durch Bestückung einer 50 \(\Omega\) Mikrostreifen-Übertragungsleitung mit fünf EBG-Einheitszellen mit gleichem Abstand aufgebaut. Die Filter wurden auf den dielektrischen Substraten Rogers RT6002 und Rogers RO4533 hergestellt. Der Abstand zwischen den benachbarten Elementarzellen beträgt \({R}_{cp}/2\). Die beiden Substrate wurden mit einer sehr dünnen Schicht Eccobond 45-Epoxidharz mit einer Dielektrizitätskonstante von 3,4 zusammengeklebt. Die Gesamtabmessungen des EBG-Filters betragen 28 × 5 × 0,8 mm3. Abbildung 6 zeigt den hergestellten 5-Element-EBG-Filter. Abbildung 7 zeigt die simulierten und gemessenen Einfügedämpfungsreaktionen des Einzel- und des Fünf-Element-Filters. Die Simulation wurde mit CST Microwave Studio durchgeführt. Der Einfügungsverlust wurde mit einem Netzwerkanalysator gemessen. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass das EBG mit fünf Elementarzellen einen deutlich schärferen 3-dB-Abfall und eine Bandlücke mit einer Unterdrückung von etwa −100 dB von 12 GHz bis über 30 GHz bietet. Die Reaktion des Fünf-Elemente-Filters ist der des Einzelzellen-EBG deutlich überlegen. Dies ist auf die zwei Schichten mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten zurückzuführen, die zum Aufbau der EBG-Einheitszellen verwendet werden. Wenn zwei verschiedene dielektrische Materialien in einer EBG-Elementarzelle kombiniert werden, entsteht eine komplexere und strukturiertere Anordnung. Diese Kombination kann zu einer verbesserten Bandlückenleistung im Vergleich zu einer einschichtigen EBG-Struktur führen. Das Vorhandensein von zwei dielektrischen Schichten führt zu zusätzlicher Periodizität und Resonanzen, was zu breiteren und effektiveren Bandlückenbereichen führt. Darüber hinaus trägt jede einzelne Elementarzelle zur allgemeinen Unterdrückung spezifischer Frequenzen bei, und die Kombination mehrerer Zellen führt zu einem kumulativen Effekt, der zu einer größeren Bandlücke führt. Es besteht eine hervorragende Übereinstimmung zwischen der Simulation und den gemessenen Ergebnissen.

Draufsicht auf die vorgeschlagene EBG-Struktur mit fünf Elementen.

Der hergestellte 2-D-Bandsperrfilter basiert auf der vorgeschlagenen Metamaterial-inspirierten EBG-Elementarzelle vom Pilztyp, (a) der oberen Übertragungsleitung und der mittleren Schicht einer einzelnen Elementarzellen-EBG-Struktur und (b) der oberen Übertragungsleitung und der mittleren Schicht der Fünf-Einheitszellen-EBG-Struktur, wobei λg bei der 3-dB-Grenzfrequenz von 12,5 GHz liegt.

Simulierte und gemessene S-Parameter als Funktion der Frequenz der einzelnen und fünf EBG-Elementarzellen.

In Tabelle 3 wird der vorgeschlagene EBG-Filter mit verschiedenen EBG-Strukturen verglichen, von denen einige kürzlich beschrieben wurden. Die Vergleichsmetriken umfassen die Größe der geführten Wellenlänge, die Rückflussdämpfung im Durchlassbereich, den Grad der Dämpfung in der Bandlücke, die 3-dB-Schärfe des Filters und den Bandlückenbereich. Im Vergleich zu den zitierten Arbeiten ist die EBG-Einzelzellenstruktur viel kleiner. Die EBG-Struktur mit fünf Elementarzellen hat eine deutlich bessere Bandlückenunterdrückung als alle bisher berichteten EBGs. Obwohl die vorgeschlagenen EBG-Strukturen einen sehr scharfen 3-dB-Abfall aufweisen, ist dieser nicht so gut wie35. Die Nachteile von35 bestehen in der schlechten Reaktion auf Rückflussdämpfung und dem begrenzten Bandlückenbereich. Die Bandlücke der vorgeschlagenen EBG-Strukturen ist wesentlich größer als bei allen bisher gemeldeten Arbeiten.

Es wird gezeigt, dass eine neuartige elektromagnetische Bandlückenstruktur wünschenswerte Eigenschaften aufweist. Im Vergleich zum Stand der Technik ist die vorgeschlagene Einheitszelle mit fünf EBG deutlich kleiner dimensioniert, weist die beste Rückflussdämpfung im Durchlassbereich, eine der höchsten Bandlückenunterdrückungen und den größten bisher gemeldeten Bandlückenbereich auf. Sogar der Bandlückenbereich der einzelnen EBG-Elementarzelle ist extrem groß. Diese Eigenschaften wurden durch die Anwendung von Metamaterialeigenschaften auf die EBG-Elementarzelle vom Pilztyp erreicht. Dies wurde durch die Einbettung von Split-Ring-Resonatoren auf die reaktive Belastung erreicht, die aus einem kreisförmigen Patch besteht, der über ein Durchgangsloch mit Masse kurzgeschlossen wird. Der Patch und die Split-Ring-Resonatoren liegen zwischen zwei dielektrischen Substraten und sind elektromagnetisch an eine Mikrostreifen-Übertragungsleitung gekoppelt, die auf der Oberseite des oberen Substrats implementiert ist. Das theoretische Modell der EBG-Struktur wurde mit dem elektromagnetischen Vollwellen-3D-Löser von CST Microwave Studio verifiziert.

Alle im Rahmen dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem Artikel enthalten.

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Dr. A.S. Mohammad Alibakhshikenari dankt für die Unterstützung des von der Universität Carlos III de Madrid finanzierten CONEX-Plus-Programms und des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 der Europäischen Union im Rahmen der Marie-Sklodowska-Curie-Stipendienvereinbarung Nr. 801538. Darüber hinaus wurde diese Arbeit teilweise vom Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Universitäten der spanischen Regierung (staatliche Forschungsagentur, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung – FEDER –, Europäische Union) im Rahmen des Forschungsstipendiums PID2021-127409OB-C31 CONDOR unterstützt . . . . Darüber hinaus danken die Autoren dem Stellvertreter für Forschung und Innovation des Bildungsministeriums in Saudi-Arabien für die Finanzierung dieser Forschungsarbeit unter der Projektnummer 223202.

Abteilung für Netzwerk- und Kommunikationstechnik, Al Ain University, 64141, Al Ain, Vereinigte Arabische Emirate

Muath Al-Hasan und Amjad Iqbal

Abteilung für Signaltheorie und Kommunikation, Universität Karl III. Madrid, 28911, Leganes, Madrid, Spanien

Mohammad Alibachshikenari

Zentrum für Kommunikationstechnologie, School of Computing and Digital Media, London Metropolitan University, London, N7 8DB, Großbritannien

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National Institute of Scientific Research (INRS), Montreal, QC, H5A1K6, Kanada

Amjad Iqbal

Fakultät für Elektrotechnik, College of Engineering, Jouf University, 72388, Sakaka, Aljouf, Saudi-Arabien

Ayman A. Althuwayb

Abteilung für Elektrotechnik, Elektronik und Kommunikationstechnik und Institut für Smart Cities, Öffentliche Universität Navarra, 31006, Pamplona, Spanien

Francisco Falcone

School of Engineering and Sciences, Tecnologico de Monterrey, 64849, Monterrey, Mexiko

Francisco Falcone

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Konzeptualisierung, MA-H., MA, BSV; Methodik, MA-H., MA, BSV, AI, FF; Software, MA-H., MA, BSV; Validierung, MA-H., MA, BSV, RS, AI, AAA, FF; Formale Analyse, MA-H., MA, BSV, AI, FF; Untersuchung, MA-H., MA, BSV, RS, AI, AAA, FF; Ressourcen, MA-H., MA, BSV, AI; Datenkuration, MA-H., MA, BSV, RS, AI, AAA, FF; Schreiben – Originalentwurfsvorbereitung, MA-H., MA; Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, MA-H., MA, BSV, RS, AI, AAA, FF; Visualisierung, MA-H., MA, BSV, FF; Supervision, MA-H., MA, FF; Projektadministration, MA-H., MA, BSV, FF; Finanzierungseinwerbung, MA-H., MA, AI, FF Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und sind damit einverstanden.

Korrespondenz mit Muath Al-Hasan, Mohammad Alibakhshikenari oder Francisco Falcone.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Al-Hasan, M., Alibakhshikenari, M., Virdee, BS et al. Von Metamaterial inspirierter elektromagnetischer Bandlückenfilter für Geräte zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen mit ultrabreitem Sperrband. Sci Rep 13, 13347 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40567-x

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Eingegangen: 3. Juni 2023

Angenommen: 13. August 2023

Veröffentlicht: 16. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-40567-x

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