Технология интеграции усиления электрических полей (EFES) и атомных датчиков Ридберга (RAS) в настоящее время привлекает широкое внимание из-за своего потенциала увеличения чувствительности детекции в квантовой системе измерения. Однако в настоящее время исследования направленной реакции EFES все еще довольно редки, а анализ трехмерной карты направления RAS по-прежнему представляет серьезное вызов. Основное назначение RAS заключается в его использовании в качестве приемного устройства и его возможности реагировать на электрическое поле в методе бесконтактного измерения. Однако анализ карты приема является сложной задачей, требующей применения сложных методов. Поэтому мы используем анализ характеристических моделей для объяснения всенаправленности RAS. На основе теории характеристических моделей карта приема может быть рассчитана с использованием ряда модельных токов и их соответствующих коэффициентов. Анализ этих коэффициентов отражает отказ от необходимости времязатратной полной числовой моделирования, которая обычно требует сканирования большого количества угловых параметров для создания карты направления EFES. Этот метод значительно упрощает сложность решения карты направления EFES и предоставляет содержательное руководство для процесса проектирования. Для проверки эффективности предложенного метода были построены 3 прототипа. Результаты показали, что окончательная модель достигла резонанса на частоте 1,96 ГГц, с усилением поля в 25 дБ и недостоверностью на уровне 2,4 дБ. Эти результаты в значительной степени подчеркивают эффективность метода при анализе карты направления EFES и показывают его потенциал применения в этой области.

Rydberg atomic sensor;Characteristic mode;Electric field enhancement structure