طراحي و شبيه‌سازي و ساخت آنتن هوشمند مقرون به صرفه با تنوع الگوي تشعشعي بسيار زياد

Design, Simulation an‎d Fabrication of A Low-Cost Smart Antenna with High Radiation Pattern Diversity

در اين مقاله آنتن هوشمند كوچك مقرون به صرفه­ اي با گين زياد و تنوع الگوي تشعشعي بسيار زياد ارائه مي­شود. اين آنتن در واقع نمونه پيشرفته­ آنتن ESPAR مرسوم است. اين آنتن از يك "مونوپل كوچك" و 12 مونوپل "خم‌شده" تشكيل شده است. مونوپل كوچك در وسط قرار مي­گيرد و به‌عنوان المان تحريك‌كننده استفاده مي­شود و 12 مونوپل خم‌شده به ‌عنوان المان ­هاي پارازيتي استفاده مي­شوند. تزويج بين المان تحريك‌كننده و المان­هاي پارازيتي، بار خازني براي المان تحريك‌كننده ايجاد مي­كند كه باعث كوچك­تر شدن آنتن مي­شود. با خاموش و روشن كردن 12 "ديود پين" در انتهاي المان­هاي پارازيتي امكان چرخش پرتو به ­وجود مي­آيد. ابعاد آنتن ساخته‌شده در باند S نسبت به آنتن­هاي هوشمند مرسوم اين باند 30 درصد كوچك­تر شده است. ارتفاع آنتن كمتر از mm24 (GHz @4/2 λ0 /186) مي­باشد و اين آنتن داراي نسبت جلو به عقب dB 22/4 و بيشينه گين dBi 8/26 در فركانس GHz 2/4 است.

In this paper a low profile, low-cost smart antenna which has a high gain and high radiation pattern diversity is presented. This antenna is actually an advanced ESPAR antenna which is made up of a “short monopole” and 12 “folded monopoles”. The short monopole is in the center and is used as the driven element and the 12 folded monopoles are used as parasitic elements. The coupling between the driven element and the parasitic elements creates a capacitive load for the driven element, which causes the antenna to become low-profile. By turning on and off 12 "PIN diodes" at the bottom of the parasitic elements, the beam can be rotated. The dimensions of the proposed antenna fabricated in the S band are reduced by 30% compared to the conventional smart antennas of this band. The antenna height is less than 24mm (0.186λ @ 2.4 GHz), the front to back ratio is 22.4dB and antenna's maximum gain at 2.4GHz is 8.26dBi.