بهبود عملکرد آنتن های میدان نزدیک رزنانسی پارازیتیک ‏Z‏ ‏شکل با تغییر در ساختار عنصر پارازیتیک و استفاده از عنصر ‏فشرده خازنی به عنوان جایگزین مدار تطبیق فعال غیر فاستری

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

یکی از کاربردهای مهم فرامواد، کوچک سازی آنتن است. در این مقاله ایده تغییر در ساختار بخش پارازیتیک و استفاده ‏از عناصر فشرده به منظور جبران سازی ادمیتانس آنتن های کوچک در پهنای باند وسیع به عنوان یک راه حل اساسی ‏در افزایش پهنای باند آنتن، مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور آنتن رزنانسی میدان نزدیک پارازیتیک ‏Z‏ ‏شکل مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی و ساخت نشان می دهد که درصد پهنای باند نسبی ‏آنتن در حالت عادی چیزی در حدود 5% می باشد. با استفاده از تغییر در ساختار جز پارازیتیکی آنتن و استفاده از ‏تکنیک پورت دوم به جای عنصر سلفی، درصد پهنای باند نسبی آنتن به نزدیک به 18% افزایش می یابد. در ادامه و با ‏استفاده از عنصر فشرده خازنی متصل به آنتن مونوپول و ساختار پارازیتیک، پهنای باند آنتن به شدت افزایش یافته و به ‏بیش از 81% رسیده است. آنتن در هر سه حالت پیاده سازی شده و نتایج شبیه سازی و تست مورد بحث و بررسی قرار ‏گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Wide-Band Near-Field Resonance Z-Antennas Using Change In Parasitic Structure and Capacitive Lumped Element as Replacement of Non-Foster Impedance Matching Circuits

نویسندگان [English]

  • Amir Jafargholi 1
  • Mohammad Javad Hassani 2
چکیده [English]

Using metamaterials in antenna design leads to interesting features includes size reduction. Although, the antenna miniaturization is the most promising advantage especially in commercial applications, their narrow band effectiveness causes great concern for the future progress. Today, using lumped and parasitic elements for admittance compensation of electrically small antennas (ESA) is a most well-known solution to overcome this problem. In this article, a modified parasitic structure is proposed to enhance the antenna impedance matching over a wide frequency range. Moreover, a new structure based on a capacitive lumped-element has been suggested which is improved the antenna bandwidth significantly. To do this, a Z-shape shaped parasitic element incorporate with an ESA monopole antenna designed, simulated and fabricated. Simulations show great agreement with measurement results. Both simulations and measurements demonstrated that the antenna fractional bandwidth, in the first case was about 5%, which increased up to 81% in modified structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wide band
  • parasitic structure
  • metamaterial
  • Electrically Small antenna
  • lumped element