Unterschiede zwischen einer planaren Spule und einem koplanaren Wellenleiter zur Erzeugung eines lokalen 1D-Wechselmagnetfelds

Koplanare Wellenleiter (zum Beispiel Bild siehe hier ) werden häufig in der Forschung verwendet, um ein lokales Magnetfeld in der Ebene zu erzeugen. Im Vergleich zu einer planaren Mikrospule wie dieser,

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Angetrieben von einer Wechselspannung im Bereich von 1 bis 5 GHz, was wären die größten Einschränkungen oder Unterschiede beim Vergleich dieser beiden Techniken mit Blick auf die Ausgabe / das Spektrum / die Leistung?

  • das cpw hat wohl den vorteil ein schmalbandiges wechselfeld mit hoher güte zu erzeugen und lässt sich einfach über den ghz-emitter über den ganzen 1-5 ghz bereich durchstimmen?
  • Wie sieht das AC-Magnetfeldspektrum der Mikrospule aus? Symmetrisch/asymmetrisch und breit um eine Spitze bei der Ansteuerfrequenz der Wechselspannungsquelle? Aber im Vergleich zu CPW nicht zeitlich konstante und zugrunde liegende Lichtresonanzanregung? Ist 1-5 GHz zu hohe Antriebsfrequenz, um hier überhaupt Energie zu transportieren, um ein Wechselfeld zu erzeugen?
  • Was ist der Unterschied in der Feldstärke (nT, mT, Tesla), der mit diesen beiden Techniken erreicht werden kann? Bedenken Sie, dass beide Systeme eine Größe im niedrigen Mikrometerbereich haben (unter 100 Mikrometer Seitengröße).
  • die Induktivität der Mikrospule über den 1-5 GHz-Bereich stark schwankt und sich durch Erwärmung der Spule zusätzlich ändert?

Wo liege ich falsch/richtig. Was habe ich verpasst?

Um diese Fragen zu beantworten, müssen Sie sie möglicherweise in einem 3D-EM-Programm wie CST, COMSOL, HFSS oder Sonnet simulieren. Sonnet ist kostenlos
@hassan789 sollte es nicht zumindest für Spektrum, Bandbreite, Resonanz eine allgemeine Faustregel geben?

Antworten (1)

Sie werden viele Unterschiede zwischen einer Standard-CPW und einer planaren Mikrospule feststellen. Die Bandbreite und Q erschweren die Abstimmung auf Ihre Übertragungsfrequenz, insbesondere über 1 GHz bis 5 GHz.

Feldspektrum? Meinst du Strahlungsmuster bei verschiedenen Frequenzen?

Für eine höhere Leistung benötigen Sie wahrscheinlich mehrere in einem Phased Array. Wenn Sie uns eine bessere Vorstellung davon geben, was Sie damit machen, könnten wir Ihnen helfen. Sie erwähnen Hitze als Problem, ist das eine MRT-Anwendung? Aber ja, die Induktivität variiert stark über Frequenz und Wärme.

Unterschiede zwischen einer planaren Spule und einem koplanaren Wellenleiter zur Erzeugung eines lokalen 1D-Wechselmagnetfelds
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