تطبیق امپدانس پهن باند شبکه ی تغذیه در آنتن های میکرواستریپ

در طراحی هر آنتن، تک المان یا چند المان، وقت و هزینه ی زیادی صرف تطبیق امپدانس می شود؛ به طور کلی دو رویکرد در مورد تطبیق امپدانس وجود دارد؛ یکی رویکرد تطبیق امپدانس گسترده که در آن با تعیین درجه های آزادی مناسب در ساختار آنتن به اصلاح ابعاد هندسی آن پرداخته می شود. رویکرد دوم، روش المان فشرده می باشد که در آن به جای اصلاح ساختار هندسی آنتن، تلاش می شود تا با استفاده از یک شبکه ی پسیو فشرده، بین منبع و آنتن تطبیق ایجاد شود. امروزه آنتن های پچ میکرواستریپ (mpas) به دلیل داشتن ویژگی های مطلوبی مانند سبکی، سادگی و ساخت آسان، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. تحقیقات آزمایشگاهی در مورد وابستگی پهنای باند فرکانسی به مشخصات هندسی mpa نشان می دهد که تغییرات در امپدانس یکی از عامل های غالب در محدود کردن پهنای باند آن ها می باشد. به منظور افزایش پهنای باند mpa تاکنون روش های متفاوتی مبتنی بر رویکردهای المان فشرده و المان گسترده (اصلاح ساختار) ارائه و توسعه داده شده است. این پایان نامه به دلیل سودمندی آنتن های میکرواستریپ با تزویج روزنه (acmpa) در کاربردهای بی سیم و تجهیزات ism بر روی طراحی acmpa در فرکانس 2.4ghz متمرکز می شود. همچنین، acmpa به دلیل اینکه از نظر الکتریکی، مدار تغذیه و شیفت دهند? فاز را از پچ تشعشعی ایزوله می کند، در آرایه های فازی کاربرد زیادی دارند. در این تحقیق ابتدا با استفاده از تأثیر ابعاد و پارامترها در عملکرد آنتن به طراحی یک acmpa باریک باند در فرکانس 2.4ghz (باند s) پرداخته می شود. پارامترهایی از آنتن که در این تحقیق مورد مطالعه قرار می گیرند شامل ابعاد و موقعیت خط تغذیه، شکاف تزویج صفحه ی زمین و پچ تشعشعی می باشند. فرکانس کارکرد، vswr ورودی، درصد پهنای باند و نرخ پلاریزاسیون برای هر پیکربندی آنتن، تعیین می شوند. سپس به منظور افزایش پهنای باند acmpa طراحی شده در فرکانس 2.4ghz یک شبکه ی تطبیق امپدانس نوع خط انتقالی (رویکرد گسترده) طراحی و ساخته می شود. این موضوع هدف اصلی این پایان نامه می باشد. می توان نشان داد که با طراحی بهینه ی شبکه ی تطبیق امپدانس و بسته به مرتبه ی تطبیق مورد نیاز می توان پهنای باند را حداقل 3.7 برابر افزایش داد. آنتن های طراحی شده با استفاده از زیرلایه های دو و یک طرفه ی fr4 با ضخامت 1.6mm که با استفاده از نوار دو طرفه ی فوم دار (با ضخامت 1.143mm) به هم متصل می گردند، ساخته می شوند. آنتن های ساخته شده به منظور مقایسه با نتایج تحلیلی در یک اتاق بدون انعکاس آزمایش می شوند. نتایج اندازه گیری نشان می دهد که روند طراحی می تواند به طور موفقیت آمیز به acmpa اعمال شود.