مدل سازی و شبیه سازی آنتن مایکرواستریپ با استفاده از فراسطح پشته ای جهت افزایش پهنای باند

آنتن های ریز نوار به دلیل ویژگی هایی نظیر ابعاد فشرده، وزن کم و سهولت ساخت جایگاه ویژه ای در طراحی سیستم های مخابراتی مدرن یافته اند. با این حال محدودیت ذاتی پهنای باند باریک، آنها کارایی شان را در کاربردهای پهن باند به چالش می کشد. روش های متعددی برای افزایش پهنای باند آنتن به کار گرفته می شود مانند طراحی آرایه، ایجاد روزنه و پشتهای کردن، اما به علت عدم نیاز به بزرگ کردن ابعاد آنتن و قابلیت استفاده در فضاهای کوچک و به روز بودن موضوع فراسطوح، استفاده از فراسطح مناسب می باشد. این پژوهش با هدف ارائه راهکاری جدید برای افزایش پهنای باند آنتن های ریز نواری، به طراحی و شبیه سازی ساختاری متشکل از آنتن پچ دولایه اصلی به همراه فراسطح پشته ای می پردازد. در ابتدا یک سلول واحد فراسطح، با هدف دستیابی به خواص الکترومغناطیسی مطلوب، طراحی و بهینه سازی شد. سپس این فراسطح به صورت پشته ای بر روی آنتن ریزنواری تعبیه گردید. کلیه مراحل طراحی و شبیه سازی ساختار پیشنهادی با استفاده از نرم افزار طراحی آنتن CST Studio Suite انجام پذیرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی افزایش چشمگیر پهنای باند آنتن ریز نوار پایه را از ۴ به ۷۳ در فرکانس مرکزی ۹.۵ گیگاهرتز نشان می دهد. افزون بر این شاهد ثبات نسبی در پارامترهای مهم دیگر نظیر گین و الگوی تابش آنتن نیز بودیم. این تحقیق، رویکردی موثر برای غلبه بر چالش پهنای باند محدود در آنتن های ریز نواری ارائه نموده و می تواند به توسعه نسل های آتی سیستم های ارتباطی بی سیم، رادار و حسگرها کمک شایانی نماید.

کلیدواژه ها:

آنتن ، ریز نواری ، فراسطح پشته ای ، پهنای باند ، رادار