کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و چهارمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

طراحی و تحلیل آنتن چاپی فشرده با استفاده از فراسطح متناوب و قطبش دایروی برای کاربردهای مخابرات بی‌سیم پهن باند با عملکرد تشعشعی ارتقا یافته

نویسندگان :

حسین ملک پور¹ محمدرضا خراسانی²

1- دانشگاه اراک 2- دانشگاه اراک

کلمات کلیدی :

آنتن چاپی،قطبش دایروی،فراسطح،تحلیل مُدهای مشخصه

چکیده :

در این پژوهش، یک آنتن چاپی با ضخامت کم و فشرده با قابلیّت قطبش دایروی، مبتنی بر ترکیب تحلیل مُدهای مشخصه و استفاده از فراسطح تک‌لایه، طراحی و شبیه‌سازی شده است. در مرحله نخست، مُدهای غالب هندسه ساختار استخراج شده است و بر اساس الگوی برانگیختگی و اختلاف فاز میان مُدهای متعامد ابعاد آنتن (82/2 × 82/2× 05/0 بر حسب طول موج λ₀)، هندسه پچ پیشنهادی و سلول‌های فراسطح بهینه‌سازی شده‌اند. فراسطح پیشنهادی با آرایش 15×15 سلول تکرارشونده، موجب افزایش مسیر جریان‌های سطحی، بهبود اختلاف فاز 90 درجه میان مؤلفه‌های میدان و گسترش پهنای باند قطبش دایروی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که استفاده از فراسطح باعث بهبود قابل توجه پاسخ بازتاب، افزایش و پایداری بهره آنتن تا dB 7/4، کاهش لوب‌های جانبی و یکنواخت‌سازی الگوی تشعشعی گردیده است. همچنین نسبت محوری کمتر از 3 دسی‌بل در بازه فرکانسی مطلوب از 88/5 تا 33/6 گیگاهرتز تأییدکننده عملکرد پایدار قطبش دایروی است. نتایج شبیخ‌سازی بیانگر آن است که ترکیب تحلیل مُدهای مشخصه و فراسطح تک‌لایه می‌تواند به‌عنوان رویکردی کارآمد برای طراحی آنتن‌های فشرده پهن‌باند 11/2 تا 19/6 گیگاهرتز با قطبش دایروی نزدیک به کمتر از dB 3 از 88/5 تا 33/6 گیگاهرتز برای سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم مورد استفاده قرار گیرد.