آنتن آرایه‌بازتابیِ بهره‌بالایِ ارزانِ خودپوشا

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

دانشکده مهندسی برق- دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

در این مقاله، آنتنی آرایه‌بازتابی معرفی می‌شود که علاوه بر تأمین بهره بالا، هزینه ساخت آن اندک است. این آنتن نیازی به رادوم ندارد. عایق استفاده‌شده در این آنتن، FR4 بوده که قیمت آن کم و مقاومت مکانیکی آن زیاد است. پیکربندی آنتن پیشنهادی چنان است که FR4 با فاصله‌ای هوایی از صفحه زمین قرار گرفته و عناصر بازتشعشع‌کننده بر سطح داخلی آن قرار دارند. برتری آنتن پیشنهادی بر طرح مشابهی که پیش‌تر معرفی شده، به اثبات رسیده است. برای طرح پیشنهادی، تحلیلِ حساسیتِ مشخصه تأخیرِ فاز، تعدادِ عناصر و بهره نسبت به ضخامت FR4 انجام‌شده است. همچنین، تأثیرِ خطایِ ساختِ عایق و فاصله هوایی بر بهره آنتن بررسی شده است. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

High-Gain Low-Cost Self-Covered Reflectarray Antenna

نویسنده [English]

  • B. Honarbakhsh
Faculty of Electrical Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper, a high-gain low-cost reflectarray antenna is proposed. This antenna does not need radome. The exploited dielectric is the FR4 epoxy which is both low-cost and mechanically robust. Reflector of the proposed antenna consists of a layer of FR4, suspended above the ground plane by spacer, with its re-radiating elements on its interior side. Superiority of the suggested antenna over the similar previously reported design is shown. For the proposed design, sensitivity of the phase-delay characteristic, number of elements and gain to the FR4 thickness is studied. In addition, effect of design tolerance for the dielectric and the air gap on the antenna gain is investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antenna
  • reflectarray
  • high-gain
  • low-cost
  • radome

مراجع

[1]      وحید نجفی، محمّد بمانی، «طرّاحی و ساخت آنتن یاگی‌یودا ریزنواری با قابلیّت کار در دو باند فرکانسی 915/0 و 440/2 گیگاهرتز»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 47، شماره 2، صفحه 735-739، 1396.
[2]      فرهاد خسروی افوسی، محمّدنقی آذرمنش، جواد نوری‌نیا، «به‌کارگیری ساختارهای EBG به‌منظور افزایش پهنای باند و دایرکتیویته آنتن میکرواستریپ»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 43، شماره 2، صفحه 1-8، 1392.
[3]      J. Huang and A. Encinar, Reflectarray Antennas, New York: IEEE/John Wiley, 2008.
[4]      Y. Pan, Y. Zhang and S. Karimkashi, “Broadband low-cost reflectarray for multi-mission radar applications,”IEEE Radar Conf. (RADAR), Atlanta, GA, pp. 613-617, 2012.
[5]      J. Ethier, M. R. Chaharmir, J. Shaker, and D. Lee, “Development of novel low-cost reflectarray,”IEEE Antennas Propagat. Mag., vol. 54, no. 3, pp. 277-287, 2012.
[6]      L. Haitio, S. Gao, and L. Tian-Hong, “Low-cost beam switchable reflectarray antenna,”Int. Workshop Smart Antennas (WSA), Dresden, pp. 8-11, 2012.
[7]      E. Carrasco, M. Barba, J. A. Encinar, and M. Arrebola, “Design, manufacture and test of a low-cost varying-sized printed dipoles,” IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 61, no. 6, pp. 3077-3085, 2012.
[8]      K. Zhang, L. Jianzhou, W. Gao, and X. Jiadong, “Low-cost single-layer broadband reflectarray for satellite communications,” Antennas Propagat. Conf. (LAPC), Loughborough, pp. 78-83, 2013.
[9]      K. Zhang, F. Yangyu, X. Jiadong, and Q. Chen, “Design of broadband, low cost single layer reflectarray using phoenix cell,” IEEE Region 10 TENCON Conf., Xi`an, pp. 1-4, 2013.
[10]      Q. Wang, H. S. Zhen, C. J. Yu, and L. K. Peng, “Broadband low-cost reflectarray using modified double-square loop loaded by spiral stubs,” IEEETrans. Antennas Propagat., vol. 63, no. 9, pp. 4224-4229, 2015.
[11]      D. R. Prado, A. Campa, M. R. Pino, J. Encinar, and F. Las-Heras, “Design, manufacture and measurement of a low-cost reflectarray for global earth coverage,”IEEE Wireless Propagat. Lett., vol. 14, pp. 1-4, 2015.
[12]      R. E. Collin, Antennas and Radiowave Propagation, Mc-Graw Hill, 1987.
[13]      J. B. Ness, “Microstrip antenna,” US patent no. US4697189A, 1987.
[14]      F. Lalezari, “Microstrip antenna structure having an air gap and method of constructing same,” US patent, no. US5444453 A, 1995.
[15]      B. Honarbakhsh, “High-gain low-cost microstrip antennas and arrays based on FR4 epoxy,”AEU Int. J. Electron C., vol. 75, pp. 1-7, 2017.
[16]      J. R. Mosig, “Arbitrarily shaped microstrip structures and their analysis with a mixed potential integral equation,” IEEE Trans. Micoro. Theory Tech., vol. 36, no. 2, pp. 314-323, 1988.
[17]      R. F. Harrington, Field Computation by Moment Methods, New York: Macmillan, 1968.
[18]      J. C. Rautio, “The microwave point of view on software validation,” IEEE Antennas Propagat. Mag., vol. 38, no. 2, pp. 68-71, 1996.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار