La tecnología de integración entre la estructura de amplificación de campo eléctrico (EFES) y los sensores atómicos de Rydberg (RAS) está atrayendo una gran atención debido a su potencial para mejorar la sensibilidad de detección en el sistema de medición cuántica. Sin embargo, actualmente la investigación sobre la respuesta direccional de EFES sigue siendo bastante escasa, y el análisis de la carta de dirección tridimensional de RAS sigue siendo un desafío importante. RAS se utiliza principalmente como dispositivo receptor y puede ser utilizado en técnicas de medición no destructivas para responder al campo eléctrico. Sin embargo, el análisis de la carta de recepción es una tarea compleja que requiere el uso de métodos complejos. Por lo tanto, utilizamos un análisis de patrones característicos para explicar el rendimiento omnidireccional de RAS. Según la teoría de patrones característicos, la carta receptora puede calcularse mediante una serie de patrones de corriente y sus correspondientes coeficientes. El análisis de estos coeficientes representa la eliminación de la necesidad de la simulación numérica completa (FW), que generalmente requiere el escaneo de un gran número de parámetros angulares para generar la carta de dirección EFES. Este método reduce considerablemente la complejidad para resolver la carta de dirección EFES y proporciona orientación significativa para el proceso de diseño. Para comprobar la eficacia del método propuesto, se construyeron 3 prototipos. Los resultados mostraron que el modelo final alcanzó una resonancia a 1.96 GHz, con una ganancia de campo de 25 dB y una inexactitud de 2.4 dB. Estos hallazgos destacan significativamente la eficacia de nuestro método en el análisis de la carta de dirección EFES, y demuestran su potencial de aplicación en este campo.

Rydberg atomic sensor;Characteristic mode;Electric field enhancement structure