طراحي يك آنتن مسطح چند بانده با استفاده از مواد متامتريال

Design of a Planar Multiband Antenna Using Metamaterials

در اين مقاله يك آنتن چهاربانده ميكرواستريپي با استفاده از ساختارهاي متامتريال ارائه شده است. آنتن پيشنهادي در اين مقاله، داراي يك ساختار نامتقارن بوده و از دو المان تشعشعي يكسان و يك صفحه زمين در قسمت پشتي تشكيل شده است. در اين طراحي، هر المان تشعشعي از يك خازن متقابل تشكيل شده است كه در انتها به يك پچ مثلثي شكل تشعشعي با شكاف‌هاي دايروي وصل مي‌شود. آنتن پيشنهادي داراي ابعاد مينياتوري به‌صورت 15×10 ميلي‌متر مربع است. همچنين آنتن پيشنهادي داراي چهار رزونانس در فركانس‌هاي 19/3 گيگاهرتز (%25/1)، 22/6 گيگاهرتز (%74/10)، 18/7 گيگاهرتز (%19/5) و 12/9 گيگاهرتز (%52/4) است. پترن و بهره آنتن در فركانس‌هاي رزونانس قابل‌قبول مي‌باشد. آنتن پيشنهادي ساخته شده و در آزمايشگاه آنتن مورد آزمايش‌هاي عملي قرار گرفته است. نتايج حاصل از آزمايش‌ها در مقاله ارائه شده و همخواني خوب و مناسب بين نتايج تست و شبيه‌سازي، صحت و كارايي طراحي آنتن مايكرواستريپي چندبانده پيشنهادي را تأييد مي‌كند.

In this paper, a four-band microstrip antenna using metamaterial structure is presented. The antenna proposed in this article, has an asymmetric structure and it is made up of two identical radiation elements and ground plane at the back. In this design, each radiation element consists of a reciprocating capacitor, which is attached to a slotted triangular acetate at the end. The proposed antenna has a miniature dimension of 10×15 mm2. Also the proposed antenna has four resonances in frequencies of 3.19 GHz (1.25%), 6.22 GHz (10.74%), 7.18 GHz (5.19%) and 9.12 GHz (4.52%). Pattern and gain of the antenna are acceptable at resonant frequencies and the good consistency between the test result and the simulation confirm the accuracy of the antenna design. The proposed antenna is made and tested in the antenna laboratory. The results of the measurements are presented in the paper. Good consistency between test and simulation results confirms the accuracy and efficiency of the proposed multirole microstrip antenna design.