طراحی و ساخت آنتن تک قطبی فراپهن باند با سه باند قطع کنترل‌پذیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل ارشد دانشگاه آزاد یادگار امام(ره)

2 آزاد یادگار امام (ره)

چکیده

در این مقاله یک آنتن فراپهن باند تک قطبی با باندهای قطع کنترل­پذیر و ساختار ساده ارائه شده است. آنتن ارائه ­شده از نوع آنتن پچ بیضوی با تغذیه خط مایکرواستریپ می­باشد. برای ایجاد باندهای قطع، از شکاف­هایی بر روی سطح پچ استفاده شده است که هر یک از این شکاف­ها به منظور ایجاد باند قطع در باندهای WLAN (GHz 4/2- 48/2 ، GHz15/5- 35/5) و WiMAX (GHz 3/3-6/3) مورد استفاده قرار می­­‌‌‌گیرد. با تغییر وضعیت هر یک از شکاف‌ها تعبیه شده بر روی آنتن توسط سوئیچ‌های فرکانس بالا، باندهای قطع به صورت مستقل می‌توانند کنترل گردند. نتایج شبیه سازی و اندازه‌گیری تطبیق امپدانسی مناسب در طول بازه فرکانسیGHz  11-2/2 جهت کاربرد درسامانه های فراپهن باند و ایجاد باندهای قطع فرکانسی مستقل از یکدیگر را نشان می‌دهد. ابعاد آنتن پیشنهادی  mm40 ×30×6/1 و  زیرلایه آنتن از جنس FR4 می‌باشد. در این مقاله، آنتن پیشنهادی با آنتن‌های UWB مقالات پیشین مقایسه شده است. مزایای ساختار پیشنهادی ابعاد کوچک و کنترل باندهای قطع به‌طور مستقل و محدوده فرکانسی وسیع تر می باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Y. Tawk and C. G. Christodoulou, “A New Reconfigurable Antenna Design for Cognitive Radio,” IEEE antennas and wireless propagation letters, vol. 8, 2009.##
[2]     R. Saleem and A. K. Brown, “Empirical miniaturization analysis of inverse parabolic step sequence based UWB antennas,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 114, pp. 369-381, 2011.##
[3]     M. Ojaroudi and N. Ojaroudi, “Ultra-wideband small rectangular slot antenna with variable band-stop function,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 62, no. 1, pp. 490–494, 2014.##
[4]     B. Andres-Garcia, L. E. Garcia-Munoz, D. Segovia-Vargas, I. Camara-Mayorga, and R. Gusten, “Ultrawideband antenna excited by a photomixer for terahertz band,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 114, pp. 1-15, 2011.##
[5]     J. Wang, Z. Wang, Y. Yin, and X. Liu, “UWB Monopole Antenna with Triple Band-Notched Characteristic Based on a Pair of Novel Resonators,” Progress In Electromagnetics Research C, vol. 49, pp. 1-10, 2014.##
[6]     S.-T. Fan, Y.-Z. Yin, H. Li, and L. Kang, “A novel self-similar antenna for UWB applications with band-notched characteristics,” Progress In Electromagnetics Research Letters, vol. 22, pp. 1-8, 2011.##
[7]     K. P. Ray and S. Tiwari, “Ultra wideband printed hexagonal monopole antennas,” IET Microwave and Antennas Propag., vol. 4, Issue 4, pp. 437-445, 2010.##
[8]     W.-S. Lee, K.-S. Oh, and J.-W. Yu, “A wideband planar monopole antenna array with circular polarized and band-notched characteristics,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 128, pp. 381-398, 2012.##
[9]     R. Azim and M. T. Islam, “Compact planar UWB antenna with band notch characteristics for WLAN and DSRC,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 133, pp. 391-406, 2013.##
[10]  J. Y. Deng, Y. Z. Yin, S. G. Zhou, and Q. Z. Liu, “Compact ultra-wideband antenna with tri-band notched characteristic,” Electron Lett., vol. 44, no. 21, pp. 1231-1233, Oct. 2008.##
[11]  K. G. Thomas and M. Sreenivasan, “A simple ultrawideband planar rectangular printed antenna with band dispensation,” IEEE Trans. on Antennas and Propag., vol. 58, no. 1, pp. 27-34, 2010.##
[12]  C. M. Li and L. H. Ye, “Improved dual band-notched UWB slot antenna with reconfigurable notched bandwidths,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 115, pp. 477-493, 2011.##
[13]  N. Mohammadian, M. N. Azarmanesh, and S. Soltani, “Compact ultra-wideband slot antenna fed by coplanar waveguide and microstrip line with triple-band-notched frequency function,” IET Microw. Antennas Propag., vol. 4, Issue 11, pp. 1811-1817, 2010.##
[14]  H. A. Mohamed and A. S. Mohra, “Controllable Band-Notched UWB Printed Monopole Antenna,” International Journal of Engineering Research, vol. 5, no. 2, pp. 110-114, 2016.##
[15]  B. Mojavernajafi and Y. Zehforoosh, “CPW FED UWB Monopole with Double Band Notch Antenna with Compact Size,” International Journal of Electronics, Mechanical and Mechatronics Engineering, vol. 3, no. 4, pp. 693-700, 2014.##
[16]  X. Gong, L. Tong, Y. Tian, and B. Gao, “Design of a Microstrip-Fed Hexagonal Shape UWB Antenna with Triple Notched Bands,” Progress In Electromagnetics Research C, vol. 62, pp. 77–87, 2016.##
[17]  M. T. Islam, R. Azim, and A. T. Mobashsher, “Triple  Band-notched Planar UWB Antenna Using Parasitic Strips,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 129, pp. 161-179, 2012.##
[18]  H. A. Atallah1, A. B. Abdel-Rahman, K. Yoshitomi, and R. K. Pokharel, “Tunable Band-Notched CPW-Fed UWB Monopole Antenna Using Capacitively Loaded Microstrip Resonator for Cognitive Radio Applications,” Progress In Electromagnetics Research C, vol. 62, pp. 109–117, 2016.##
[19]  S. K. Venkata, M. Rana, P. S. Bakariya, S. Dwari, and M. Sarkar, “Planar Ultrawideband Monopole Antenna with  Tri-Notch Band Characteristics,” Progress In Electromagnetics Research C, vol. 46, pp. 163-170, 2014.##
[20]  S. Tomar and A. Kumar, “Design of a Triple Band-notched UWB Planar Monopole Antenna,” Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications, vol. 14, no. 2, 2015.##
[21]  N. Rojhani, M. Akbari, and A. Sebak, “Controllable triple band-notched monopole antenna for ultra-wideband applications,” IET Microw. Antennas Propag., vol. 9, no. 4, pp. 336–342, 2015.##
[22]  C.-Y.-D. Sim, W.-T. Chung, and C.-H. Lee, “Planar UWB antenna with 5GHz band rejection switching function at ground plane,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 106, pp. 321-333, 2009.##
[23]  J. R. James and P. S. Hall, “Handbook of Microstrip Antennas,” London, Peter Peregrinus Ltd., vol. 1, 1989.##
[24]  K. P. Ray and G. Kumar, “Determination of the Resonant Frequency of Microstrip Antennas,’’ Microwave Optical Tech. Letters, vol. 23, no. 2, pp. 114–117, 1999.##
[25]  W.-M. Li, T. Ni, S.-M. Zhang, J. Huang, and Y.-C. Jiao, ‘‘UWB Printed Slot Antenna with Dual Band-Notched Characterstic,’’ Progress In Electromagnetics Research Letters, vol. 25, pp. 143-151, 2011.##
[26]  W.-M. Li, T. Ni, S.-M. Zhang, J. Huang, and Y.-C. Jiao, ‘‘Two Novel Band-Notched UWB Slot Antennas Fed by Microstrip line,’’ Progress In Electromagnetics Research, PIER 78, pp. 209–218, 2008.##