طراحي و ساخت آنتن ریزنواری با پلاريزاسيون دايره‌اي با قابلیت بهبود SWR ورودی براي كاربرد GPS
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتر
1 - دانشگاه يزد
کلید واژه: آنتن ریزنواری patchپلاريزاسيون دايره‌ايسيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS),
چکیده مقاله :
در اين مقاله طراحي و شبيه‌سازي لازم براي ساخت يك آنتن ریزنواری پچ مربعي با پلاريزاسيون دايره‌اي راستگرد ارائه شده است. اين آنتن داراي تغذيه كواكسيالي بوده و براي كار در فركانس 1 L(1575 مگاهرتز) مربوط به سيستمهاي تعيين موقعيت جهاني GPS طراحي شده است. شبيه‌سازي آنتن با استفاده از نرم‌افزار HP-HFSS و بهينه‌سازي آن به كمك نرم‌افزار D3Empipe انجام شده است. براي افزايش پهناي باند آنتن، ضخامت بين پچ و صفحه زمين با استفاده از يك لايه هوايي افزايش داده شده و پهناي باند امپدانسي به بيش از 70 مگاهرتز افزايش داده شده است. همچنين يك روش مفيد براي بهبود SWR ورودي آنتن پيشنهاد و در عمل به کار گرفته شده است. آنتن پس از طراحي، ساخته شده و نتايج تئوري و اندازه‌گيري مقايسه شده‌اند.
In this paper theoretical and experimental investigation of a right hand circularly polarized microstrip rectangular patch antenna have been presented. The antenna has a coaxial feed and designed for operating at L1 frequency (1575 MHz) of global positioning systems (GPS). The antenna have been simulated and optimized using the HP-HFSS software in combination with Empipe3D. The inherently narrow bandwidth of the antenna was increased to 70 MHz using an air layer. A useful practical method was proposed in order to minimizing the input VSWR of the antenna. Theoretical and measured results have been presented and compared.
[1] G. Ramesh, P. Bhartia, I. Bahl, and A. Ittipiboon, Microstrip Antenna Design Handbook, Artech House, Boston-London, 2001.
[2] S. Thiagarajah, B. M. Ali, M. H. Habaebi, "Circular polarized active microstrip antenna for commercial GPS application," in TENCON 2000 Proc., vol. 1, pp. 109-114, Sep. 2000.
[3] F. Yang and Y. Rahmat-Samii, "A single layer dual band circularly polarized microstrip antenna for GPS applications," in Proc. IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp., vol. 4, pp. 720-723, Jun. 2002.
[4] X. Lan, "A novel high performance GPS microstrip antenna," in Proc IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp., vol. 2, pp. 988-991, Jul. 2000.
[5] م. نيروجزي، م. ت. آذرمنش و ج. نوري‌نيا، “طراحي و ساخت آنتن ميكرواستريپ بهينه‌سازي‌شده از نوع تك‌تغذيه‌اي با پلاريزاسيون دايره‌اي،“ مجموعه مقالات دوازدهمين كنفرانس مهندسي برق ايران، جلد اول، دانشگاه فردوسي مشهد، ارديبهشت 1383.
[6] F. Chang, K. Wong, and T. Chion, "Low-cost broadband circularly polarized patch antenna," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 51, no. 10, pp. 3006-3009, Oct. 2003.
[7] P. H. Rao, V. F. Fusco, and R. Cahill, "Wide-band linear and circularly polarized patch antenna using a printed stepped T-feed," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 50, no. 3, pp. 356-361, Mar. 2002.
[8] H. Y. Yim, C. P. Kong, and K. K. M. Cheng, "Compact circularly polarised microstrip antenna design for dual-band applications," Electronics Letters, vol. 42, no. 7, pp. 380-381, Mar. 2006.
[9] Y. J. Sung and Y. S. Kim, "Circular polarised microstrip patch antennas for broadband and dual-band operation," Electronics Letters, vol. 40, pp. 520-522, Apr. 2004.
[10] Z. N. Chen and M. Y. W. Chia, Broadband Planar Antennas Design and Applications, John Wily & Sons, 2006.