نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده آموزش، دانشگاه القادسیه، القادسیه 58002، عراق
چکیده
این مقاله طراحی جدیدی از یک آنتن ریزنواری غیرمسطح با قابلیت عملکرد در یک نوار دوگانه برای کاربردهای متنوعی شامل شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN)، شبکه‌های Wi-Fi و شبکه‌های ناحیۀ بدنۀ بی‌سیم (WBAN) ارائه می‌کند. طرح پیشنهادی با استفاده از تکنیک پچ انباشته بر روی یک آنتن ریزنوار غیرمسطح به دست آمد. یکی از پچ‌ها به شکل مربع و دیگری به شکل مثلث است که بر روی سطحی استوانه‌ای با شعاع 50 میلی‌متر با استفاده از بستری با گذردهی 2٫98 ساخته شده است. طرح پیشنهادی را می‌توان یک آنتن ریزنوار استوانه‌ای مثلثی مربع شکل انباشته نامید. بسامدهای تشدید عملیاتی روی 623 و 795 گیگاهرتز تنظیم شده‌اند. برای آنتن استاندارد، پهنای نواری دو نوار برابر با 0٫65 و 0٫92 درصد است. با افزودن گاف هوا بین سطح زمین و بستر، پهنای نوارها به 6٫15 و 3٫07 درصد افزایش می‌یابد و سپس افزایش ضخامت لایه‌ها منجر به بهبود بیشتر درصد پهنای نوارها به 40٫2 و 24٫12 می‌شود. برای طراحی و تحلیل آنتن پیشنهادی از روش تفاضل محدود در دامنۀ زمانی (FDTD) استفاده می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Bandwidth enhancement of cylindrical triangular microstrip antenna using a stacked technique
نویسندگان [English]
- Essam Salem Al-Sayed
- Nabeel Abbas Areebi
Department of Physics, College of Education, Al-Qadisiyah University, Al-Qadisiyah 58002, Iraq
چکیده [English]
This paper presents a new design of a conformal microstrip antenna operating in a dual-band for several applications including Wireless Local Area Networks (WLAN), Wi-Fi networks, and Wireless Body Area Networks (WBAN). The proposed design was achieved using the stacked patch technique on a conformal microstrip antenna. One of the patches is square-shaped and the other is triangular-shaped constructed on a cylindrical surface with a 50 mm radius using a substrate with a permittivity of 2.98. The proposed design can be called a stacked square-shaped triangular cylindrical microstrip antenna. The operating resonant frequencies have been set at 623 and 795 GHz. For the standard antenna, the bandwidths of dual-band are equal to 0.65 % and 0.92 %. By adding an air gap between the ground plane and substrate, bandwidths are enhanced to 6.15 % and 3.07 %, and then increasing the substrates' thickness leads to more improvement of the percentage of bandwidth to 40.2 % and 24.12 %. The Finite-Difference in Time Domain (FDTD) method is used to design and analyze the proposed antenna.
کلیدواژه‌ها [English]
- microstrip antennas
- dual-band
- stacked path
- bandwidth
- air gap
- finite-difference in time domain
- C A Balanis, “Antenna theory: analysis and design”, John wiley & sons (2015).
- R Mishra, HCTL Open Int. J. Technol. Innov. Res. 21, 2 (2016) 1.
- M V T Heckler and A Dreher, IEEE Trans. Antennas Propag. 59, 3 (2011) 784.
- N A. Areebi, Z A Ahmed, and M M Aubais, Journal of Kufa−Physics 12, 1(2020) 1.
- E Johari, et al., 11th International Conference on Industrial and Information Systems, ICIIS 2016 - Conference Proceedings, Roorkee, India (2016).
- R Garg, et al., “Microstrip Antenna Design Handbook”, Artech house (2001).
- E Balti and B K Johnson, arXiv preprint arXiv:1901.05254 (2019).
- E Li, X J Li, and B C Seet, Electronics 10, 24 (2021) 3155.
- J Y Jan, Electro. Lett. 37, 16 (2001) 999.
- K L Wong, Y C Lin, and T C Tseng, IEEE Trans. Antennas Propag. 54, 1 (2006) 238.
- H Hsu, F Kuo, and P Lu, Microw. Opt. Technol. Lett. 52, 2(2010) 471.
- R Li, et al., Microw. Opt. Technol. Lett. 54, 6 (2012) 1476.
- S Liu, W Wu, and D G Fang, IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. 15 (2015) 468.
- X Y Zhang, et al., IEEE Trans. Antennas Propag. 65, 1(2017) 103.
- T H Hubing, “Survey of Numerical Electromagnetic Modeling Techniques” Department of Electrical Engineering, University of Missouri-Rolla, USA, (1991).
- L W Abdullah, A H Sallomi, and M H Wali, 2021 IEEE 19th Student Conference on Research and Development (SCOReD) (2021).
- T Uno, IEICE Trans. Commun. 96, 10 (2013) 2340.
- W Bing, IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, IEEE (1997).
- K Yee, IEEE Trans. Antennas Propag.14, 3 (1966) 302.
- C Brunelli, H Berg, and D Guevorkian, IEEE Workshop on Signal Processing Systems, IEEE (2009).
- A Elsherbeni, “Time-Domain Method for Electromagnetics with MATLAB ® Simulations”. (2008).
- D M Sheen, Doctoral Dissertation, Massachusetts Institute of Technology (1991).
- I Transactions and O N Antennas, IEEE Trans. Antennas Propag. 36, 1(1988) 1510.
- M M A Al-Hillo, Ph.D Thesis, College of Scinece, University of Basrah, Basrah, Iraq (2012).
)