آنتن شکاف حلقوی تکه‌ای با قابلیت سوئیچ فرکانس برای مقابله با اختلال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم وفنون هوایی شهید ستاری

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در این مقاله، یک آنتن جدید و کم‌حجم از نوع شکاف به شکل حلقوی تکه­ای با قابلیت سوئیچ فرکانسی در حالت­های باند باریک و پهن ­باند به‌منظور کاربرد در شبکه­های بی‌سیم ارائه شده است. قابلیت تنظیم فرکانسی به‌ویژه از حالت­های پهن باند به باند باریک به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای می­تواند باعث مصون ماندن سامانه از اختلال و نویز گردد. در این آنتن، با قرار دادن دیودهای پین روی یک شکاف نسبتاً پهن، برای نخستین بار ترکیبی از دو حالت پهن باند و شش حالت­ باند باریک ایجاد شده است. شکاف در صفحه زمینی به ابعاد  36×33 ایجاد شده است. محدوده فرکانسی ضرایب انعکاس اندازه‌گیری­شده به­ازای 10- < S11  برای حالت پهن باند اول در بازه  GHz 48/5-47/3    و برای حالت پهن باند دوم در بازه GHz 37/7-2/5 است. محدوده عملکرد حالت­های باند باریک نیز از GHz 3-61/2 برای تشدید اول و  GHz 5/5-88/4 برای تشدید دوم است. از آنتن پیشنهادی می­توان برای کاربردهایی مانند WLAN IEEE 802.11a  (GHz 8/5-1/5)، WiMAX (GHz 8/2-5/2)، زیر باندهای طیف فوق پهن­باند مانند (GHz 5-5/3) و (GHz 5/6-5) و نیز رادارهای باند C بهره برد.



 

کلیدواژه‌ها


[1]     Nguyen-Trong, N.; Fumeaux, C. “Tuning Range and Efficiency Optimization of a Frequency-Reconfigurable Patch Antenna” IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2018, 17, 150-154.##
[2]     Lu, Z. L.; Yang, X. X.; Tan, G. N. “A Multidirectional Pattern-Reconfigurable Patch Antenna with CSRR on the Ground”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2017, 16, 416-419.##
[3]     Lin, W.; Wong, H. “Wideband Circular Polarization Reconfigurable Antenna”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2015, 63, 5938-5944.##
[4]     Shirazi, M.; Huang, J.; Li, T.; Gong, X. “A Switchable-Frequency Slot-Ring Antenna Element for Designing a Reconfigurable Array”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2018, 17, 229-233.##
[5]     Wright, M. D.; Baron, W.; Miller, J.; Tuss, J.; Zeppettella, D.; Ali, M. “MEMS Reconfigurable Broadband Patch Antenna for Conformal Applications”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2018, 66, 2770-2778.##
[6]     Jouade, A.; Himdi, M.; Chauloux, A.; Colombel, F. “Mechanically Pattern-Reconfigurable Bended Horn Antenna for High-Power Applications”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2017, 16, 457-460.##
[7]       Tang, X.; Khodasevych, I. E.; Rowe, W. S. T. “Reconfigurable Split-Ring Resonators Using Pneumatic Levitation System”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2018, 66, 763-770.##
[8]     Da Costa, I. F.; Cerqueira, A.; Spadoti, D. H.; da Silva, L. G.; Ribeiro, J. A. J.; Barbin, S. E. “Optically Controlled Reconfigurable Antenna Array for mm-Wave Applications”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2017, 16, 2142-2145.##
[9]     Wang, C.; Yeo, J. C.; Chu, H.; Lim, C. T.; Guo, Y. X. “Design of a Reconfigurable Patch Antenna Using the Movement of Liquid Metal”; IEEE Ant. & Wireless Propag. L. 2018, 17, 974-977.##
[10]  Bayat, M.; Madani, M. H. “Design and Simulation of a Linear Adaptive System to Remove the CWI in Loran Navigation System Receivers”; Adv. Defence Sci. & Technol. 2018, 04, 267-277.##
[11]  Stasiak, K.; Ciesielski, M.; Kurowska, A.; Przybysz, W. “A Study on using Different Kinds of Continuous-Wave Radars Operating in C-Band for Drone Detection”; Proc. International Microwave and Radar Conference, MIKON, Poznan, Poland, 2018, 521-526.##
[12]  Qin, F.; Gao, S.; Luo, Q.; Mao, C.; Gu, C.;  Wei, G; Xu, J.; Li, J.; Wu, C.; Zheng, K.; Zheng, S. “A Simple Low-Cost Shared-Aperture Dual-Band Dual-Polarized High-Gain Antenna for Synthetic Aperture Radars”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2016, 64, 2914-2922.##
[13]  Ndini, K.; Gromek, D.; Wielgo, M.; Samczyński, P.; Malanowski, M. “C-Band FMCW Radar Analogue-Front-End for SAR/ISAR Applications”; Proc. Signal Processing Symposium, Debe, Poland, 2015, 1-5.##
[14]  Eldek, A.; Elsherbeni, A. Z.; Smith, C. E. “Wide-Band Modified Printed Bow-Tie Antenna with Single and Dual Polarization for C - and X-Band Applications”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2005, 53, 3067-3072.##
[15]  Wang, S.; Zhu, L.; Wu, W. “A Novel Frequency-Reconfigurable Patch Antenna Using Low-Loss Transformer Oil”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2017, 65, 7316-7321.##
[16]  Han, L.; Wang, C.; Chen, X.; Zhang, W. “Compact Frequency-Reconfigurable Slot Antenna for Wireless Applications”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2016, 15, 1795-1798.##
[17]  Yang, X. l.; Lin, J. c.; Chen, G.; Kong, F. l. “Frequency Reconfigurable Antenna for Wireless Communications Using Gaas FET Switch”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2015, 14, 807-810.##
[18]  Sim, C. Y. S.; Han, T. Y.; Liao, Y. J. “A Frequency Reconfigurable Half Annular Ring Slot Antenna Design”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2014, 62, 3428-3431.##
[19]  Nassar, I. T.; Weller, T. M.; Lusk, C. P. “Radiating Shape-Shifting Surface Based on a Planar Hoberman Mechanism”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2013, 2861-2864.##
[20]  Chen, G.; Yang, X.; Wang, Y. “Dual-Band Frequency-Reconfigurable Folded Slot Antenna for Wireless Communications”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2012, 11, 1386-1389.##
[21]  Bitchikh, M.; Mokhtari, M.; Rili, W. “Switchable UWB/Narrowband/Bi-Bands Octagonal Antenna using PIN diodes”; Electronics Lett. 2018, 54, 480-482.##
[22]  Tang, M. C.; Wen, Z.; Wang, H.; Li, M.; Ziolkowski, R. W. “Compact, Frequency-Reconfigurable Filtenna with Sharply Defined Wideband and Continuously Tunable Narrowband States”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2017, 65, 5026-5034.##
[23]  Qin, P. Y.; Wei, F.; Guo, Y. J. “A Wideband-to-Narrowband Tunable Antenna using a Reconfigurable Filter”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2015, 63, 2282-2285.##
[24]  Danesh, S.; Rahim, S.K.A.; Abedian, M.; Khalily, M.; Hamid, M.R. “Frequency-Reconfigurable Rectangular Dielectric Resonator Antenna”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2013, 12, 1331-1334.##
[25]  Garg, R.; Bhartia, P.; Bahl, I.; Ittipiboon, A. “Microstrip Antenna Design Handbook”; Norwood, M.A. USA, Artech House, 2001, 441–448.##
[26]  Kahrizi, M.; Sarkar, T. K.; Maricevic, Z. A. “Analysis of a Wideradiating Slot in the Ground Plane of a Microstrip Line”; IEEE Trans. Micro. Theory & Technol. 1993, 41, 29-37.##
[27]  Balanis, C. A. “Antenna Theory: Analysis and Design”; Wiley, 1996, 575-644.##
[28]  Yi, X.; Huitema, L.; Wong, H. “Polarization and Pattern Reconfigurable Cuboid Quadrifilar Helical Antenna”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2018, 66, 2707-2715.##
[29]  Infineon, Tech. PIN Diode BAR50-02V Datasheet, 2013.##
[30]  Ge, L.; Li, M.; Wang, J.; Gu, H. “Unidirectional Dual-Band Stacked Patch Antenna with Independent Frequency Reconfiguration”; IEEE Antennas & Wireless Propag. Lett. 2017, 113-116.##
[31]  Zhang, L.; Zhang, S.; Liu, Y.; Liu, Q. H. “Broadband Tunable Frequency Selective Surface for Steerable Antenna Applications”; IEEE Trans. Antennas & Propag. 2016, 64, 5496-5500.##