استفاده از ساختارهاي HIW و بهينه سازي آنها با استفاده از AMC به منظور كوچك سازي آنتن هاي مايكرواستريپ

Using High Impedance Wire Structures

فرامواد ساختارهايي مصنوعي هستند كه به دليل خواص و كاربردهاي متنوع در سالهاي اخير مورد توجه قرار گرفته اند. فرامواد اشاره به موادي دارد كه به صورت طبيعي موجود نيستند و مي بايست به صورت مصنوعي ساخته شوند. از جمله فرامواد معرفي شده در سال هاي اخير، سطوح با امپدانس بالا هستند. اين سطوح در مقابل تابش امواج الكترومغناطيسي به صورت مصنوعي بر حسب فركانس كاري طراحي شده امپدانس بالايي از خود نشان مي دهند. اخيرا ساختاري تحت عنوان خطوط امپدانس بالا پيشنهاد شده است كه اين ساختار عملكرد مشابهي براي حالت تك بعدي ايجاد مي نمايد. در اين مقاله ابتدا به معرفي آنتن مايكرواستريپ ميپردازيم كه با استفاده از تكنيك شكافدهي در خط تغذيه، نسبت به محل تغذيه غير حساس شده و به راحتي تطبيق ميگردد. در ادامه با استفاده از خطوط HIW به كوچك سازي آنتن مايكرواستريپ معرفي شده مي پردازيم و در نهايت با رفع مشكل اصلي اين خطوط در كوچك سازي آنتن، نمونه بهينهسازي شده اي با استفاده از ساختارهاي AMC ارايه خواهيم نمود.

In this paper, a new feeding structure is applied in the patch antenna design to overcome undesirable features of the earlier multilayer feeding structures while maintaining their interesting features. To more readily understand the operation mechanism of proposed feeding structure, an efficient circuit model has been also presented. It is known that proximity and aperture coupled feeding structures are sensitive to the transverse feed point location. In contrast, the proposed feeding architecture is very easy to fabricate and it overcomes the alignment difficulties arising from the proximity and aperture coupled feeding structures. The CST simulation results, analytic results and measurement ones show good agreement with each other. Moreover, a new miniaturization technique which is based on using High Impedance Wire (HIW) structures has been introduced. Due to their artificial high permeability properties, using proposed method, someone may miniaturize conventional patch antenna without bandwidth and efficiency corruption. Applying suggested method to the proposed antenna structure, two different feeding structures have been designed and compared. Finally, by using AMC structures to load HIW, more miniaturization factor has been achieved