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Wide-Angle Ceramic Retroreflective Luneburg Lens Based on Quasi-Conformal Transformation Optics for Mm-Wave Indoor Localization

Kadera, Petr ; Sanchez-Pastor, Jesus ; Eskandari, Hossein ; Tyc, Tomas ; Sakaki, Masoud ; Schüßler, Martin ; Jakoby, Rolf ; Benson, Niels ; Jimenez-Saez, Alejandro ; Lacik, Jaroslav (2022)
Wide-Angle Ceramic Retroreflective Luneburg Lens Based on Quasi-Conformal Transformation Optics for Mm-Wave Indoor Localization.
In: IEEE Access, 2022, 10
doi: 10.26083/tuprints-00021395
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

This paper presents a quasi-conformal transformation optics (QCTO) based three-dimensional (3D) retroreflective flattened Luneburg lens for wide-angle millimeter-wave radio-frequency indoor localization. The maximum detection angle and radar cross-section (RCS) are investigated, including an impedance matching layer (IML) between the lens antenna and the free-space environment. The 3D QCTO Luneburg lenses are fabricated in alumina by lithography-based ceramic manufacturing, a 3D printing process. The manufactured structures have a diameter of 29.9 mm ( 4λ0 ), showing a maximum realized gain of 16.51 dBi and beam steering angle of ±70° at 40 GHz. The proposed QCTO Luneburg lens with a metallic reflective layer achieves a maximum RCS of −20.05 dBsqm at 40 GHz with a wide-angle response over ±37°, while the structure with an IML between the lens and air improves these values to a maximum RCS of −15.78 dBsqm and operating angular response between ±50°.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2022
Autor(en): Kadera, Petr ; Sanchez-Pastor, Jesus ; Eskandari, Hossein ; Tyc, Tomas ; Sakaki, Masoud ; Schüßler, Martin ; Jakoby, Rolf ; Benson, Niels ; Jimenez-Saez, Alejandro ; Lacik, Jaroslav
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Wide-Angle Ceramic Retroreflective Luneburg Lens Based on Quasi-Conformal Transformation Optics for Mm-Wave Indoor Localization
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2022
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Verlag: IEEE
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: IEEE Access
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 10
DOI: 10.26083/tuprints-00021395
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/21395
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Herkunft: Zweitveröffentlichung aus gefördertem Golden Open Access
Kurzbeschreibung (Abstract):

This paper presents a quasi-conformal transformation optics (QCTO) based three-dimensional (3D) retroreflective flattened Luneburg lens for wide-angle millimeter-wave radio-frequency indoor localization. The maximum detection angle and radar cross-section (RCS) are investigated, including an impedance matching layer (IML) between the lens antenna and the free-space environment. The 3D QCTO Luneburg lenses are fabricated in alumina by lithography-based ceramic manufacturing, a 3D printing process. The manufactured structures have a diameter of 29.9 mm ( 4λ0 ), showing a maximum realized gain of 16.51 dBi and beam steering angle of ±70° at 40 GHz. The proposed QCTO Luneburg lens with a metallic reflective layer achieves a maximum RCS of −20.05 dBsqm at 40 GHz with a wide-angle response over ±37°, while the structure with an IML between the lens and air improves these values to a maximum RCS of −15.78 dBsqm and operating angular response between ±50°.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-213950
Zusätzliche Informationen:

INDEX TERMS: Transformation optics, Luneburg lens, impedance matching, lens antenna, retroreflector, ceramic 3D printing, indoor localization, mm-wave, artificial dielectrics, chipless RFID

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Mikrowellentechnik und Photonik (IMP) > Mikrowellentechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Mikrowellentechnik und Photonik (IMP)
Hinterlegungsdatum: 18 Mai 2022 12:10
Letzte Änderung: 19 Mai 2022 09:38
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