สายอากาศกะทัดรัดที่ครอบคลุมสามย่านความถี่สำหรับระบบการสื่อสารไร้สาย
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอสายอากาศโมโนโพลสี่เหลี่ยมที่ล้อมรอบด้วยช่องเปิดวงแหวนสี่เหลี่ยมที่มีปรสิตรูปตัวแอลแบบกลับด้านและมีความถี่ปฏิบัติการสามย่านความถี่สำหรับการสื่อสารไร้สาย โครงสร้างสายอากาศมีลักษณะไม่ซับซ้อน ขนาดกะทัดรัด และน้ำหนักเบา ประกอบด้วยโมโนโพลสี่เหลี่ยมที่ทำหน้าที่แพร่กระจายคลื่นพิมพ์บนวัสดุฐานรองแบบ FR4 ขนาด 50 x 50 มม. มีค่าสภาพยอมสัมพัทธ์เท่ากับ 4.3 สูง 1.6 มม. สายอากาศนี้ป้อนสัญญาณด้วยสายส่งท่อนำคลื่นระนาบร่วม 50 โอห์มมีวงแหวนสี่เหลี่ยมมุมฉากล้อมรอบตัวแพร่กระจายคลื่นเพื่อบังคับลำคลื่นของสายอากาศให้แพร่กระจายคลื่นสองทิศทาง นอกจากนี้ยังมีปรสิตรูปตัวแอลกลับด้านร่วมด้วย เพื่อช่วยปรับจูนการแมตช์อิมพีแดนซ์ในการออกแบบได้ใช้โปรแกรมจำลอง ผลทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยหาพารามิเตอร์ที่ดีที่สุดของสายอากาศ พบว่าผลการจำลองและผลการทดสอบมีความสอดคล้องกัน โดยมี S11 < -10 dB ครอบคลุมย่านความถี่ 1.50 - 2.22 2.77 - 3.81 และ 4.45 - 6.37 GHz มีค่าอัตราการขยายสูงสุดของแต่ละย่านเท่ากับ 1.52 3.44 และ 2.72 dBi ตามลำดับ
Article Details
References
Garg, R., Bhartia, P., Bahl, I. J., and Ittipiboon, A. (2001). Microstrip Antenna Design Handbook. London: Artech House Inc.
Chen, Z. N., Qing, X., See, T. S. P., and Toh, W. K. (2012). Antennas for WiFi Connectivity. Proceedings of the IEEE. Vol. 100, Issue 7, pp. 2322-2329. DOI: 10.1109/JPROC.2012.2183830
Jothi Chitra, R. and Nagarajan, V. (2013). Double L-Slot Microstrip Patch Antenna Array for WiMAX and WLAN Applications. Computers & Electrical Engineering. Vol. 39, Issue 3, pp. 1026-1041. DOI: 10.1016/j.compeleceng.2012.11.024
Hoang, T. V. and Park, H. C. (2014). Very Simple 2.45/3.5/5.8 GHz Triple-Band Circularly Polarized Printed Monopole Antenna with Bandwidth Enhancement. Electronics Letters. Vol. 50, Issue 24, pp. 1792-1793. DOI: 10.1049/el.2014.2935
Chakraborty, U., Kundu, A., Chowdhury, S. K., and Bhattacharjee, A. K. (2014). Compact Dual-Band Microstrip Antenna for IEEE 802.11a WLAN Application. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 13, pp. 407-410
Wu, T. L., Pan, Y. M., Hu, P. F., and Zheng, S. Y. (2017). Design of a Low Profile and Compact Omnidirectional Filtering Patch Antenna. IEEE Access. Vol. 5, pp. 1083-1089. DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2651143
Ban, Y. L., Li, C., Sim, C. Y. D., Wu, G., and Wong, K. L. (2016). 4G/5G Multiple Antennas for Future Multi-Mode Smartphone Applications. IEEE Access. Vol. 4, pp. 2981-2988. DOI: 10.1109/ACCESS.2016.2582786
Hu, W., Yin, Y. Z., Fei, P., and Yang, X. (2011). Compact Triband Square-Slot Antenna with Symmetrical L-Strips for WLAN/WiMAX Applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 10, pp. 462-465. DOI:10.1109/LAWP.2011.2154372
Osklang, P., Phongcharoenpanich, C., and Akkaraekthalin, P. (2019). Triband Compact Printed Antenna for 2.4/3.5/5 GHz WLAN/WiMAX Applications. International Journal of Antennas and Propagation. Vol. 2019, p. 13. DOI: 10.1155/2019/8094908
Ta, X. S., Choo, H., and Park, I. (2017). Broadband Printed-Dipole Antenna and Its Arrays for 5G Applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 16, pp. 2183-2186. DOI: 10.1109/LAWP.2017.2703850
Li, Y., Zhao, Z., Tang, Z., and Yin, Y. (2020). Differentially Fed, Dual-Band Dual-Polarized Filtering Antenna with High Selectivity for 5G Sub-6 GHz Base Station Applications. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol. 68, Issue 4, pp. 3231-3236. DOI: 10.1109/TAP.2019.2957720
Changand, T. N. and Jiang, J. H. (2009). Meandered T-Shaped Monopole Antenna. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol. 57, Issue 12, pp. 3976-3978. DOI: 10.1109/TAP.2009.2026713
Nguyen, V., Park, B., Park, S., and Yoon, G. (20014). A Planar Dipole for Multiband Antenna Systems with Self-Balanced Impedance. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 13, pp. 1632-1635. DOI: 10.1109/LAWP.2014.2347952
Huang, H., Liu, Y., Zhang, S., and Gong, S. (2015). Multiband Metamaterial-Loaded Monopole Antenna for WLAN/WiMAX Applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 14, pp. 662-665. DOI: 10.1109/LAWP.2014.2376969
He, M., Ye, X., Zhou, P., Zhao, G., Zhang, C., and Sun, H. (2015). A Small-Size Dual-Feed Broadband Circularly Polarized U-Slot Patch Antenna. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 14, pp. 898-901. DOI: 10.1109/LAWP.2014.2384496
Yang, Y., Chu, Q., and Mao, C. (2016). Multiband MIMO Antenna for GSM, DCS, and LTE Indoor Applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 15, pp. 1573-1576. DOI: 10.1109/LAWP.2016.2517188
Lamultree, S. and Jansri, C. (2019). A Compact Unidirectional Pattern Antenna for Wireless Communications. RMUTI Journal Science and Technology. Vol. 12, No. 2, pp. 14-28
Balanis, C. A. (2007). Antenna Theory, Analysis and Design. New York: John Wiley & Sons
Lamultree, S. and Phongcharoenpanich, C. (2008). Bidirectional Ultra-Wideband Antenna Using Rectangular Ring Fed by Stepped Monopole. Progress in Electromagnetics Research PIER. Vol. 85, pp. 227-242. DOI: 10.2528/PIER08080103