Millimeter-Wave Metasurface Reflectors and Transmitarrays for Electromagnetic Wave Propagation Control

用于电磁波传播控制的毫米波超表面反射器和发射阵列

基本信息

  • 批准号:
    RTI-2022-00579
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.14万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2021-01-01 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A near and far-field measurement system for characterizing Millimeter-wave (mmWave) metasurfaces and high gain 2D planar antennas is requested in this application. Metasurfaces are wave transformation tools that can convert given input Electromagnetic (EM) waves into desired output waves in freespace, to achieve rich wave propagation control. The system is primarily designed for characterizing these EM metasurfaces under far-field illuminations, by measuring the scattered fields around it for known input fields. Carleton University already has a KA band (26.5 - 40 GHz) near-field and far-field metasurface system, and this proposal aims to extend its measurement capabilities to the V-band by adding a compatible Vector Network Analyzer with frequency extenders.The same systems can also measure the planar near-field distributions and far-field radiation patterns of planar antennas, without adding further cost or system complexity, thereby making it truly multifunctional. Considering that such a system for metasurface measurements is commercially available on special orders only with prohibitively large costs, an on-site system construction by proper assembly of various well established mechanical parts and electrical components, is the only effective and a practical way to realizethis system in terms of cost, measurement flexibility and desired frequency bands of operation. The requested system is critical in advancing the research on mmWave metasurfaces and their applications in wireless communication. For instance, these metasurfaces act as smart wave scatterers that can be installed in strategic locations in a given environment to intelligently route EM signals by avoiding various physical obstacles, thereby providing superior data communication and network coverage, on top of the existing WiFi and wired connections. Such novel mmWave technologies are attractive in the context of 5G and next generation wireless networks, to support an anticipated 1000 fold increase in data capacity in the coming years. The requested system is thus an indispensable tool in characterizing these metasurfaces, and will represent one-of-a-kind system in Canada, boosting both the fundamental research on mmWave metasurfaces and the applied research in the area of wireless communication networks. Consequently, this equipment once acquired, will drive the metasurface research by transcending it to novel practical 5G wireless system technology to be used in dense urban environments. The requested system also is a dream project for graduate students and Postdoctoral Fellows with a unique opportunity to build a custom made in-house equipment, offering a great opportunity for hands-on training. Without doubt, it will be a catalyst to bring Canada on the forefront of mmWave metamaterial research.
在这种应用中,需要一种用于表征毫米波(毫米波)亚表面和高增益二维平面天线的近场和远场测量系统。超曲面是一种波变换工具,可以在自由空间中将给定的输入电磁(EM)波转换为所需的输出波,从而实现丰富的波传播控制。该系统主要是为在远场照明下表征这些EM亚表面而设计的,方法是测量已知输入场的散射场。卡尔顿大学已经拥有Ka频段(26.5-40 GHz)近场和远场准表面系统,这项建议旨在通过增加兼容的带有频率扩展器的矢量网络分析仪,将其测量能力扩展到V波段。相同的系统还可以测量平面天线的平面近场分布和远场辐射方向图,而不会增加成本或系统复杂性,从而使其真正多功能。考虑到这样的亚表面测量系统只有在商业上才能以高得令人望而却步的成本获得,通过适当组装各种成熟的机械部件和电气部件来现场构建系统。在成本、测量灵活性和所需的操作频段方面,是实现该系统的唯一有效和实用的方法。所要求的系统对于推进毫米波超曲面及其在无线通信中的应用研究至关重要。例如,这些元表面充当智能波散射体,可以安装在给定环境中的战略位置,通过避开各种物理障碍来智能地路由EM信号,从而在现有WiFi和有线连接的基础上提供卓越的数据通信和网络覆盖。这种新颖的毫米波技术在5G和下一代无线网络的背景下具有吸引力,以支持未来几年预期的1000倍的数据容量增长。因此,所要求的系统是表征这些超表面的不可或缺的工具,将代表加拿大独一无二的超表面系统,既促进了对毫米波超表面的基础研究,也促进了无线通信和网络领域的应用研究。因此,一旦获得这种设备,将通过将其超越为用于密集城市环境的新型实用5G无线系统技术来推动元表面研究。被要求的系统也是研究生和博士后研究员的梦想项目,拥有一个独特的机会来构建定制的内部测试设备,为动手培训提供了一个很好的机会。毫无疑问,它将成为将加拿大带入毫米波和超材料研究前沿的催化剂。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gupta, Shulabh其他文献

Finite-Difference Time-Domain Modeling of Space-Time-Modulated Metasurfaces
Millimeter-Wave Slot Array Antenna Front-End for Amplitude-Only Direction Finding
Chipless RFID System Based on Group Delay Engineered Dispersive Delay Structures
Compressive Receiver Using a CRLH-Based Dispersive Delay Line for Analog Signal Processing
Single-order transmission diffraction gratings based on dispersion engineered all-dielectric metasurfaces

Gupta, Shulabh的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Gupta, Shulabh', 18)}}的其他基金

Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Smart Reflectarray System based on Metamaterial Technology
基于超材料技术的智能反射阵列系统
  • 批准号:
    567597-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Smart electromagnetic reflector based on metamaterial technology
基于超材料技术的智能电磁反射器
  • 批准号:
    556915-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Direction Finding System using Circular Array of Log-Periodic Antennas and Leaky-Wave Structures******
使用对数周期天线圆形阵列和漏波结构的测向系统******
  • 批准号:
    534386-2018
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Radiation Pattern Engineering using Metasurface Antennas for avoiding Physical Obstacles in non-LOS 5G Wireless Networks
使用超表面天线的辐射方向图工程以避免非 LOS 5G 无线网络中的物理障碍
  • 批准号:
    521919-2017
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
Real-Time Electromagnetic Wave Engineering for Next Generation Wireless Systems
下一代无线系统的实时电磁波工程
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06324
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

WASP家族蛋白WAVE2调节T细胞静息和活化的机制研究
  • 批准号:
    32300748
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
四阶奇异摄动Bi-wave问题各向异性网格有限元方法一致收敛性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
细胞骨架调节蛋白WAVE2维护免疫耐受及抑制自身免疫的机制研究
  • 批准号:
    32270940
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
WAVE1/KMT2A甲基化作用调控上皮性卵巢癌增殖转移的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
WAVE1 调控脓毒症免疫代谢反应的分子机制
  • 批准号:
    2021JJ31110
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
利用光学系统研究空间Rogue Wave的控制和预测
  • 批准号:
    12004282
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
WASp家族Verprolin同源蛋白WAVE2调节T细胞免疫稳态和抗原特异性免疫应答的机制研究
  • 批准号:
    31970841
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
复微分方程的亚纯解和偏微分方程的rogue wave解
  • 批准号:
    11701382
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
植物SCAR/WAVE复合体与线粒体协同调节的自噬机制及其对柑橘果实品质的影响
  • 批准号:
    31772281
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
WAVE2调控SATB1促进Tfh细胞分化在系统性红斑狼疮发病机制中的研究
  • 批准号:
    81673058
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Toward Smart Surface Acoustic Wave Devices with Gate-Tunability
职业:开发具有栅极可调谐性的智能表面声波器件
  • 批准号:
    2337069
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NeTS: Small: NSF-DST: Modernizing Underground Mining Operations with Millimeter-Wave Imaging and Networking
NeTS:小型:NSF-DST:利用毫米波成像和网络实现地下采矿作业现代化
  • 批准号:
    2342833
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ASCENT: Heterogeneously Integrated and AI-Empowered Millimeter-Wave Wide-Bandgap Transmitter Array towards Energy- and Spectrum-Efficient Next-G Communications
ASCENT:异构集成和人工智能支持的毫米波宽带隙发射机阵列,实现节能和频谱高效的下一代通信
  • 批准号:
    2328281
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mathematical and Numerical Models of Piezoelectric Wave Energy Converters
压电波能量转换器的数学和数值模型
  • 批准号:
    DP240102104
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Bi-parameter paracontrolled approach to singular stochastic wave equations
奇异随机波动方程的双参数参数控制方法
  • 批准号:
    EP/Y033507/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Research Grant
Differentiating innate and conditioned fear in behavioral level using pupillometry and neural level using brain-wide traveling wave
使用瞳孔测量法区分行为水平上的先天性恐惧和条件性恐惧,并使用全脑行波区分神经水平上的先天性恐惧和条件性恐惧
  • 批准号:
    23K28389
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER: Enabling New States of Light in Mid-Wave Infrared Photonics for Gas Sensing Applications
职业:在气体传感应用的中波红外光子学中实现新的光态
  • 批准号:
    2340060
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: RUI: Wave Engineering in 2D Using Hierarchical Nanostructured Dynamical Systems
合作研究:RUI:使用分层纳米结构动力系统进行二维波浪工程
  • 批准号:
    2337506
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: On New Directions for the Derivation of Wave Kinetic Equations
合作研究:波动力学方程推导的新方向
  • 批准号:
    2306378
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Standard Grant
超音波内視鏡を用いた生体内shear wave速度の標準測定法の確立に向けた最適化研究
建立超声内窥镜体内剪切波速度标准测量方法的优化研究
  • 批准号:
    24K21124
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 8.14万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了