آنتن مجتمع فرا‌پهن‌باند و باند باریک برای کاربردهای رادیو‌شناختی و تنظیم‌پذیری با استفاده از طراحی مدارهای تطبیق امپدانس

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- واحد علوم و تحقیقات- دانشگاه آزاد اسلامی

2 دانشکده مهندسی برق- دانشگاه بین المللی امام خمینی

چکیده

در این مقاله، تحلیل و طراحی ترکیب جدید آنتن فرا­پهن­باند (UWB) چاپی با تغذیه موجبر هم­صفحه (CPW) و آنتن باند باریک (NB) برای کاربرد رادیوشناختی ارائه شده­است. آنتن‌های فرا­پهن­باند و باند باریک به­ترتیب پهنای باند 2/2 تا 11 گیگاهرتز و 4.8 تا 5.7 گیگاهرتز را با جداسازی منطقی بین دو دهنه آنتن ایجاد می­کنند. یک نمونه از آنتن مجتمع ساخته­شده و کارایی آن تایید­ شده­است. ابعاد زیرلایه FR4 1.6×48×40 میلیمتر­مکعب است. آنتن مشخصات تشعشعی خوب، بهره پایدار و رفتار حوزه زمانی مناسبی را برای استانداردهای مخابراتی  بی‌سیم اخیر تحویل می­دهد. هم­چنین، دو مدار تنظیمی خارجی طراحی­شده تا قابلیت آنتن باند باریک را برای پیکر­بندی مجدد فرکانسی نشان بدهد.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

UWB Antenna Integrated with Narrowband Antenna for Cognitive Radio Applications and Tuning With Using Impedance Matching Circuit Design

نویسندگان [English]

  • M. Abioghli 1
  • M. Naser-Moghadasi 1
  • َA. Keshtkar 2
  • B. Ghalamkari 1
1 - Department of Electrical and Computer Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Electrical Engineering, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran
چکیده [English]

In this paper, a new CPW (Coplanar Waveguide) fed printed UWB antenna integrated with a narrowband antenna is designed and analyzed for cognitive radio applications. The ultra-wideband (UWB) and narrowband (NB) antennas provide bandwidth from 2.2 GHz to 11GHz and from 4.8 GHz to 5.7 GHz respectively and reasonable isolation between the antennas. A prototype of the integrated antenna was fabricated and its performance was verified. The dimensions of the FR4 substrate are 40 × 48 × 1.6 mm3.The antenna represents good radiation characteristics, stable gain and good time domain manner to deliver the requirements of the current wireless communication standards. Also, two external tuning circuits were designed to show the ability of the narrowband antenna for reconfiguration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ultra-wideband (UWB) antenna
  • narrow band (NB) antenna
  • cognitive radio
  • tuning circuit
  • reconfigurable

مراجع

[1]      M. Abioghli, A. Keshtkar, M. N. Moghadasi, and B. Ghalamkari, “UWB rectangular DRA integrated with reconfigurable narrowband antenna for cognitive radio applications,” IETE Journal of Research, pp. 1-9, 2018.
[2]      Y. F Wang, S. Liu, T. A. Denidni, Q. S Zeng, and G. Wei, “Integrated ultra-wideband planar monopole with cylindrical dielectric resonator antennas,” Prog. Electromagn. Res. C, Vol. 44, pp. 41–53, 2013.
[3]      S. Pahadsingh, and S. Sahu, “Planar UWB integrated with multi narrowband cylindrical dielectric resonator antenna for cognitive radio application,” AEU Int J Elecntro C., Vol. 74, pp. 150-157, 2017.
[4]      I. Messaoudene, T.A. Denidni and A. Benghalia, “Ultra-wideband DRA integrated with narrow-band slot antenna,” Electronics Letters., Vol. 50, no. 3, pp. 139–141, 2014.
[5]      E. Erfani, J.Nourini, C.Ghobadi, M.Niroo-Jazi, and T. A. Denidni, “Design and implementation of an integrated UWB/reconfigurable slot antenna for cognitive radio applications,” Antennas Wirel. Propag. Lett. , Vol. 11, pp. 77–80, 2012.
[6]      S. Pahadsingh, and S. Sahhu, “A two port ultra-dual narrowband antenna for cognitive radios,” Microw. Opt. Technol. Lett., Vol. 58, no. 8, pp. 1973-1978, 2016.
[7]      Y.Tawk,J.Costantine,K.Avery,andC.G.Christodoulou,“Implementation of a cognitive radio front-end using rotatable controlled reconigurable antennas,” IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 59, no. 5, pp. 1773–1778, 2011.
[8]      M. Abioghli, A. Keshtkar, M. N. Moghadasi, and B. Ghalamkari, “A Frequency Reconfigurable Band-Notched UWB Dielectric Resonator Antenna with a Wide Tuning Range for Cognitive Radio Systems, " IETE Journal of Research, pp. 1-10, 2018.
[9]      علیرضا زرخشک و پژمان رضایی، (( آنتن پوشیدنی فشرده برای کاربردهای فراپهن­باند و بلوتوث،)) مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 48، شماره 2، صفحه 686-679، 1397.
[10]      G.P. Jin, D.L. Zhang, and R.L. Li, “optically controlled reconfigurable antenna for cognitive radio applications,” Electron. Lett. , Vol. 47, no. 17, pp. 948-50, 2011.
[11]      H. Rajagopalan, J. M. Kovitz, and Y.R.Samii, “MEMS reconfigurable optimized E-shaped patch antenna design for cognitive radio,” IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 62, no. 3, pp. 1056-64, 2014.
[12]      T. Aboufoul, A. Alomainy, and C. Parini, “Reconfiguring UWB monopole antenna for cognitive radio applications using GaAs FET switches,”    Antennas Wirel.  Propag. Lett, Vol. 11, pp. 392-94, 2012.
[13]      یاشار زهفروش، مهدی سفیدی و علی شادمند، (( طراحی یک آنتن مسطح تک­قطبی نوین برای کاربردهای UWB با مشخصه فیلترینگ دوبانده و ارزیابی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی،)) مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 48، شماره 1، صفحه 60-53، 1397.
[14]      B. C. Wadell, Transmission Line Design Handbook. Boston, MA: Artech House, 1991.
[15]      Q.-X. Chu and Y.-Y. Yang, A compact ultra wide band antenna with 3.4/5.5 GHz dual band-notched characteristics, IEEE Trans Antennas Propag, Vol. 56, no.12, pp. 3637–3644, 2008.
[16]      M. Gopikrishna, D. D. Krishna, C. K. Anandan, P. Mohanan, and K. Vasudevan, “ Design of a compact semi-elliptic monopole slot antenna for UWB systems,” IEEE Trans Antennas Propag, Vol. 57, no.6, pp. 1834–1837, 2009.
[17]      C. Bowick, RF Circuit Design, Newnes, ISBN 0-7506-9946-9, 1982.
[18]      S. Rao, and N. Liombart, “An overview of tuning techniques for frequency agile antennas,” IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 54, no. 5, pp. 271–296, 2012.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار