طراحی و پیاده سازی یک آنتن تک قطبی فرکتال چندبانده بهینه برای کاربردهای مخابرات بی سیم دریایی

در این مقاله، طراحی، شبیه سازی و ساخت یک آنتن تک قطبی مسطح برای استفاده در سیستم های مخابرات بی سیم دریایی ارائه شده است. با به-کارگیری ساختار فرکتال مینکوفسکی اصلاح شده و بهینه سازی ابعاد فرکتال، عملکرد چندباندی برای آنتن به دست آمده است. ساختار اولیه شامل یک صفحه تشعشعی مربع شکل مورب ۴۵ درجه است که در مراحل بعد، شکاف های فرکتالی متعدد با ضریب تکرار ابعاد ۶۶% در آن حک شده اند. علاوه بر این، با اصلاح صفحه زمین در لایه زیرین آنتن، عملکردهای فرکانس بالا از جمله پهنای باند تطبیق امپدانس و خواص تشعشعی بهبود یافته اند. آنتن پیشنهادی به طور موثر باندهای فرکانسی مربوط به سیستم های مخابرات شخصی ( GHz۹۹/۸۵-۱/۱ PCS)، سیستم های ارتباطات جهانی موبایل ( GHz۱۷/۹۲-۲/۱UMTS )، شبکه های محلی بی سیم (GHz ۸/۵، ۲/۵، ۴۵/۲ WLAN) و سیستم های WiMAXدر ۳/۲، ۵/۲ و ۵/۵ گیگاهرتز را پوشش می دهد. آنتن طراحی شده با اندازه ی ۶/۱×۹۰×۵۹ میلی متر مکعب بر روی یک زیرلایه FR۴ ارزان قیمت ساخته شده است. برای تایید اعتبار طراحی، یک نمونه از آنتن پیشنهادی، ساخته و پارامترهای آن اندازه گیری شده است. نتایج شبیه سازی با داده های حاصل از اندازه گیری مقایسه شده و همانطور که در بخش های بعدی نشان داده شده، مطابقت بسیار خوبی بین این نتایج به دست آمده است. بر اساس نتایج اندازه گیری شده از جمله ضریب انعکاس، الگوی تشعشعی همه جهتی و بهره، آنتن طراحی شده یک گزینه مناسب جهت به کار گیری در انواع سامانه های مخابراتی بی سیم دریاپایه است.

کلیدواژه ها:

آنتن فرکتال چند باندی ، ساختار فرکتال مینکووسکی ، سیستم های مخابراتی بی سیم ، صفحه زمین اصلاح شده ، ضریب انعکاس