افزایش بهره و پهنای باند آنتن پچ با به کارگیری رولایه فراماده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه هوایی شهید ستاری

چکیده

یکی از کاربردهای فرامواد، بهینه­سازی خواص تشعشعی آنتن­های میکرواستریپ می­باشد. در این تحقیق یک آرایه 7 7 سلولی از ساختارهای تشدیدی شامل حلقه شکاف­دار (SRR) مستطیلی در نظر گرفته شده است. پارامترهای ساختاری فراماده­ حاصل شامل ضریب نفوذپدیری مغناطیسی  و ضریب گذردهی الکتریکی  آن با روش نیکلسون- رز استخراج شده است. یک آنتن پچ میکرواستریپ در فرکانس GHz 8/5 طراحی شده و از آرایه فراماده ، به­عنوان رولایه آن، استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی با نرم­افزار CST در غیاب رولایه و در حضور آن، آورده شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی نشان می­دهد که بهره آنتن 114% و پهنای باند آن 116% بهبود پیدا کرده است. برد فراماده و آنتن میکرواستریپ، ساخته شده­ است. الگوی تشعشعی و تلفات بازگشتی آنتن در حضور و عدم حضور رولایه، اندازه­گیری عملی شده­ است. نتایج حاصل از اندازه­گیری، توافق خوبی با نتایج شبیه­سازی دارد. به دلیل استاندارد نبودن کانکتورهای SMA که در بازار وجود دارند و همچنین تلفات ناشی از پراب­ها، سیم­ها و نیز تلفات ناشی از خود دستگاه اندازه­گیری، مقداری اختلاف بین نتایج شبیه­سازی و اندازه­گیری (فرکانس تشدید و دامنه تلفات بازگشتی) وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] F. B. Zarrabi, R. Ahmadian, M. Rahimi, and Z. Mansouri, “Dual band antenna designing with composite right/left handed,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 57, no. 4, pp.774-779, 2015.##
[2] N. Engheta and R. Ziolkowski, “Metamaterials: physics and engineering xplorations,” Wiley-IEEE press, 2006.##
[3] D. J. Khalilpour and A. Koohestani, “Adjustment of Waveguide Power Divider Properties by Changing the Dimension of S-shaped Ring Resonators,” IJECT vol. 2, Issue 3, ISSN : 2230-9543, Sept. 2011.##
[4] T. Asenov, N. Dončov1, and B. Milovanović,  “Application of Metamaterials for the Microwave Antenna Realisations,” Serbian Journal of Electrical Engineering, vol. 9, no. 1, February 2012.##
[5] S. Kodgirwar, Mrs V. Kodgirwar T. Aphale,  and S. Gadgil, “Adaptive Antenna using Metamaterial,” International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE), vol. 1, Issue 8, September 2014. ISSN: 2349-2163##
[6]R. A. Shelby, D. R. Smith, S. C. Nemat-Nasser, and S. Schultz, “Microwave transmission through a  two-dimensional, isotropic, left-handed metamaterial,” Applied Physics Letters, vol. 78, no. 4, pp. 489-491, 2001.##
[7] A. Ejati, F. B. Zarrabi, M. Rahimiand, and Z.Mansouri, “ The effect of photonic crystal arrangement on metamaterial characteristic at THz domain,” Optik-International Journal for Light and Electron Optics, vol. 126, no. 19, pp. 2153-2156, 2015.##
[8] M. Latrach, H. Rmili, C. Sabatier, E. Seguenot, and S. Toutain, “Design of a new type of metamaterial radome for low frequencies,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 52, no. 5, pp. 1119-1123, 2010.##
[9] H. A. Majid, M. K. A. Rahim, and T. Masri, “Microstrip antenna's gain enhancement using left-handed metamaterial structure,” Prog. Electromag. Res. M, vol. 8, pp. 235-247, 2009.##
[10]R. K. M. Lou, T. Aribi, and C. Ghobadi,  “Improvement of characteristics of microstrip antenna using of metamaterial superstrate,” 1st International Conference on Communications Engineering, Quetta, Pakistan,  pp.       126-129, December 2010.##
[11]Z. B. Weng, N. B. Wang, and Y. C. Jiao, “Study on high gain patch antenna with metamaterial,” cover. 7th International Symposium on Antennas, Propagation & EM Theory, 2006.##