การออกแบบสายอากาศแพตช์วงแหวนรูปวงกลม บนพื้นผิวอภิวัสดุแบบเรโซเนเตอร์วงแหวนแยก สำหรับการประยุกต์ใช้งานสองย่านความถี่

ผู้แต่ง

  • จิณณัฏฐา เหมเมือง ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัีง
  • ชูวงค์ พงศ์เจริญพาณิชย์ King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang

คำสำคัญ:

สายอากาศแพตช์วงแหวน, พื้นผิวเลือกความถี่, ย่านความถี่ ISM

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการออกแบบพื้นผิวอภิวัสดุ (Metasurface) โดยใช้ตัวสะท้อนคลื่นหยุดแถบความถี่ที่ขึ้นอยู่กับพื้นผิวเลือกความถี่ (Frequency Selective Surface : FSS) สำหรับการประยุกต์ใช้งานร่วมกับสายอากาศแพตซ์วงแหวนเพื่อปรับปรุงอัตราขยายที่รองรับการใช้งานในย่านความถี่ ISM (Industrial, Scientific and Medical Band) ที่ย่านความถี่
2.45 GHz และ5.8 GHz โดยโครงสร้างทั้งสองถูกออกแบบบนวัสดุฐานรองชนิด FR-4 หนา 1.6 มม. ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก 4.3สายอากาศมีขนาด 30×45 มม. และพื้นผิวอภิวัสดุมีขนาด 82×82 มม. สายอากาศถูกวางไว้ด้านหน้าพื้นผิวอภิวัสดุที่ระยะห่าง 12 มม. จากผลการจำลองของอัตราขยายที่ย่านความถี่ 2.45 GHz และ 5.8 GHz มีค่าเท่ากับ 5.66 dBi และ 9.02 dBi ตามลำดับ ซึ่งสายอากาศมีแบบรูปการแพร่กระจายคลื่นทิศทางเดียว (Unidirectional Pattern)

References

C.A. Balanis, Antenna Theory Analysis and Design, John Wiley and Sons, U.S.A., New York, 2005.

B. Yildirim and B. A. Cetiner, “Enhanced Gain Patch Antenna With a Rectangular Loop Shaped Parasitic Radiator,” IEEE Antennas and Wireless propagation letters, Vol. 7, pp.229-232, March 2008.

S.G. Zhou and J.Y. Li, “Low-Profile and Wideband Antenna,” IEEE Antennas and Wireless propagation letters, Vol. 10,. No. 3, pp.373-376, April 2011.

R. S. Anwar, L. Mao and H. Ning, “Frequency Selective Surfaces: A Review,” Applied Sciences, Vol. 8, No. 9, pp.1-46, September 2018.

N. Supreeyatitikul, S. Jantori, P. Boontamchau and U. Torteanchai, “Design of Circular Monopole Antenna using a Ground Plane Modifications for LTE and UWB Applications,” International Conference on Information, Communication and Networks, China, pp. 6-10, 2019.

M. Raspopoulos and S. Stavrou, “Frequency Selective Buildings Through Frequency Selective Surfaces,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 59, No. 8, pp. 2998-3005, August 2011.

J. T. Murugan, T. R. S. Kumar, P. Salill and C. Venkatesh, “Dual Frequency Selective Transparent Front Doors for Microwave Oven with Different Opening Areas,” Progress In Electromagnetics Research Letters, Vol. 52, pp.11-16, February 2015.

M. Ameen, S. Kalraiya and R. K. Chaudhary, “Coplanar Waveguide-fed Electrically Small Dual-Polarized Short-ended Zeroth-Order Resonating Antenna Using -Shaped Capacitor and Single-Split Ring Resonator for GPS/WiMAX/WLAN/C-band applications,” International Journal of RF and Microwave Computer- Aided Engineering, Vol. 29, No. 12, pp.1-15, August 2019

C. Ratnaratorn, C. Mahatthanajatuphat and P. Akkaraekthalin, “Gain Enhancement for Multiband Antenna with Frequency Selective Fractal Surface Reflector,” Asia-Pracific Microwave Conference, Japan, pp.714-716, 2014.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2021-06-14

How to Cite

[1]
เหมเมือง จ. . และ พงศ์เจริญพาณิชย์ ช., “การออกแบบสายอากาศแพตช์วงแหวนรูปวงกลม บนพื้นผิวอภิวัสดุแบบเรโซเนเตอร์วงแหวนแยก สำหรับการประยุกต์ใช้งานสองย่านความถี่”, Eng. & Technol. Horiz., ปี 38, ฉบับที่ 2, น. 31–39, มิ.ย. 2021.