بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله ، یک آنتن مسطح فراپهن باند تک قطبی، با تغذیه موجبر هم صفحه اي ارائه شده است که با ایجاد دو شکاف وتغییردر ابعاد آنها، دو باند محذوف متغییر، حاصل می گردد. آنتن پیشنهادي، پهناي باندي را از - 2.95-12 - گیگا هرتز، با باند هاي توقف در فرکانس مرکزي 3.5 گیگا هرتز براي وایمکس و فرکانس مرکزي 5.8 گیگا هرتز براي شبکه هاي بی سیم، را تحت پوشش قرار می دهد. در این کار، هدف ما طراحی یک آنتن فراپهن باند مسطح می باشد که از روش معمول حذف باند، استفاده می کند تا از تشعشع باندهاي نامطلوب جلوگیري کرده، و کارکرد سیستم هاي فراپهن باند را با داشتن کمترین تداخل با دیگر سیستم هاي باند باریک، بهبود ببخشد. این نوع از آنتن تک قطبی به هیچ فیلتري جهت حذف باند نیاز نداشته و کاندیداي خوبی براي کاربرد هاي فراپهن باند می باشند.
2 -طراحی آنتن:
شبیه سازي و بهینه کردن پارامتر هاي آنتن تک قطبی مسطح همانطوریکه در شکل - - 1 نیز دیده می شود توسط نرم افزار HFSS انجام شده است. که پهناي باندي در محدوده UWB از - 3-12 - گیگا هرتز با VSWR< 2 را تحت پوشش قرار می دهد .در این طراحی ما از زیر لایه Taconic RF-60 با ثابت دي الکتریک = 6.15 استفاده کرده ایم. آنتن مورد نظر با خط تغذیه موجبر هم صفحه اي - CPW - براي بدست آوردن امپدانس مشخصه 50 اهمی تطبیق شده است و این براي کاهش دادن اندازه آنتن جهت کاربرد در سیستم هاي بی سیم در نظر گرفته شده است . تمامی ابعاد آنتن و اندازه ها جهت دستیابی سریع تر و آسان تر در جدول شماره - 1 - آمده است .
اندازه پچ تشعشعی 15 15 در نظر گرفته شده است که اندازه دوگوشه دایروي آنتن در قسمت بالایی صفحه زمین، که در شکل شماره - 1 - نیز دیده می شود 7 7 می باشد، که براي بدست آوردن تطبیق خوب امپدانسی در طول پهناي باند مورد نظر و نیز جهت کاهش دادن به کجی بیم آنتن طراحی شده است .نتایج شبیه سازي شده S11 و VSWR، براي آنتن پیشنهادي با دو باند محذوف در شکل - 2 - و - 3 - نشان داده شده است.
-3ویژگی هاي آنتن
نتایج شبیه سازي شده S11 و VSWR، براي آنتن پیشنهادي با دو باند محذوف در شکل - 2 - و - 3 - نشان داده شده است. آنتن مذکور که کاملا پهناي باند UWB را پوشش می دهد داراي دو باند فیلترینگ می باشد، که یکی در فرکانس مرکزي 3.5 گیگا هرتز در محدوده فرکانسی - 3.28- 3.61 - گیگا هرتز براي سیستم هاي وایمکس، ودیگري در فرکانس مرکزي 5.8 گیگا هرتز که در محدوده فرکانسی - 5.12- 5.93 - گیگا هرتز براي سیستم هاي بی سیم قرار دارد که مانع از ایجاد تداخل این سیستم هاي باریک باند با سیستم هاي UWB می شود.
این باند هاي توقف متغییر، با استفاده از دو اسلات یا شکاف U شکل معکوس که بطور سري در پچ تشعشعی قرار گرفته اند ایجاد شده است. این نوع تعبیه کردن شکاف ها که در عین ساده بودن شکاف ها در ظاهر آنتن، موجب حذف دو باند پر کاربرد سیستم هاي Wimax و Wlan شده و سهولت در امر ساخت را براي ما میسر می سازد. می رود که می توان با این باند هاي فیلتر شده، مانع از بوجود آمدن تداخل سیستم هاي باریک بانداز جمله wimax: وwlan وc-band را با سیستم هاي باند وسیع شد. که با تنظیم دقیق طول هاي L1,L2 ونیزعرض شکاف هاي U شکل،یعنی W1,W2 می توان هر کدام از این باند هاي ناچ را بدست آورد.
همانطوري که در جدول 1 نیز دیده می شود ابعاد شکاف ها شکل : 2 نتایج S11 براي طول هاي مختلف L1 ,L2 - 14 × 6 - و - 6 × 6 - می باشد . ایجاد اسلات ها در پچ تشعشعی یک مسیر جریان اضافی را به وجود می آورد و باعث تغییر در خاصیت سلفی و ظرفیت خازنی امپدانس ورودي می شود که منتهی به تغییرات پهناي باند جهت بهبود آن می شود. باند فرکانسی متغییر، با تغییر پارامترهاي L1, L2, W1,W2 که ابعاد شکافهاي موجود در پچ تشعشعی هستند، جابجا می شود.
با کم کردن پارامترهاي : - L1,L2,W1,W2 - ، اندازه شکافها در هر دو اسلات U شکل ، باند فیلتر شده به سمت فرکانس هاي بالا تري شیفت پیدا می کند. با توجه به اشکال - 4 - و - - 5 با کاهش دادن اسلات بزرگتر از اندازه 14mm به اندازه 13 mm و 12 mm ، ونیز دراسلات شکل : 3 نتایج VSWR براي طول هاي مختلفL1 ,L2 کوچکتر از اندازه 6 mm به 4 mmو 3 mm ، می توان جابجایی باند فیلتر شده را به سمت فرکانس هاي بالاتر را مشاهده کرد.
