Дводіапазонна монопольна антена з подвійним сенсом, квадратною щілиною та круговою поляризацією, що живиться від копланарного хвилеводу

Автор(и)

  • Р. Дхара Національний технологічний інститут Сіккіму, Равангла, Індія https://orcid.org/0000-0002-9790-6858
  • В. Рама Сантош Національний технологічний інститут Сіккіму, Равангла, Індія https://orcid.org/0009-0001-4749-3573
  • Анді Вівек Національний технологічний інститут Сіккіму, Равангла, Індія
  • Г. С. Шехават Національний технологічний інститут Сіккіму, Равангла, Індія
  • С. Махато Національний технологічний інститут Сіккіму, Равангла, Індія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023110043

Ключові слова:

живлення від копланарного хвилеводу, CPW, смуга пропускання за імпедансом, IBW, ширина смуги пропускання за коефіцієнтом еліптичності, ARBW, лівостороння кругова поляризація, LHCP, правостороння кругова поляризація, RHCP

Анотація

В роботі розроблено дводіапазонну двосенсову антену з квадратною щілиною та круговою поляризацією, що живиться від копланарного хвилеводу. Спроектована антена містить два додаткових патчі. Змінюючи розміри патчів, можна досягти гарного узгодження імпедансів. У цій антені є дві смуги пропускання за імпедансом IBW (impedance bandwidth) в діапазонах 2,65–5,43 і 5,77–6,19 ГГц, а також дві смуги пропускання за коефіцієнтом еліптичності ARBW (axial ratio bandwidth) в діапазонах 2,88–3,00 і 4,98–5,35 ГГц в межах IBW. Розроблена антена з подвійною смугою пропускання за імпедансом призначена для роботи на резонансних частотах 4,04 і 5,98 ГГц. Вона генерує подвійну смугу кругової поляризації, яка працює на частотах 2,94 і 5,2 ГГц. Це лівостороння кругова поляризація LHCP (left-hand circular polarization) і правостороння кругова поляризація RHCP (right-hand circular polarization). В якості матеріалу підкладки використано недорогий епоксидний матеріал FR4_epoxy з діелектричною проникністю εr = 4,4. Антена спроектована за допомогою програмного пакета Ansoft HFSS. В цьому дослідженні проведені вимірювання, моделювання та аналіз наступних параметрів: коефіцієнт відбиття, ARBW, коефіцієнт підсилення, діаграма спрямованості та ККД випромінювання. Запропонований нижній ARBW діапазон антени може бути придатним для деяких видів бездротового зв’язку в S-діапазоні, а вищий ARBW діапазон може бути придатним для застосування в бездротових локальних мережах WLAN.

Посилання

C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design. New Jersey: Wiley, 2016, uri: https://www.wiley.com/en-us/Antenna+Theory%3A+Analysis+and+Design%2C+4th+Edition-p-9781118642061.

R. Dhara, “Dual band dual polarized planar monopole antenna for L, and C band applications,” in International Conference on Emerging Technologies: AI, IoT, and CPS for Science & Technology Applications, 2021.

R. K. Saini, P. S. Bakariya, P. Kumar, “Coplanar waveguide fed dual‐band dual‐sense circular polarized square slot antenna,” Int. J. RF Microw. Comput. Eng., vol. 28, no. 9, 2018, doi: https://doi.org/10.1002/mmce.21503.

Y. Xu, L. Zhu, N.-W. Liu, “Design approach for a dual-band circularly polarized slot antenna with flexible frequency ratio and similar in-band gain,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 21, no. 5, pp. 1037–1041, 2022, doi: https://doi.org/10.1109/LAWP.2022.3156067.

R. Dhara, S. Yadav, M. M. Sharma, S. K. Jana, M. C. Govil, “A circularly polarized quad-band annular ring antenna with asymmetric ground plane using theory of characteristic modes,” Prog. Electromagn. Res. M, vol. 100, pp. 51–68, 2021, doi: https://doi.org/10.2528/PIERM20102006.

A. Birwal, S. Singh, B. K. Kanaujia, S. Kumar, “CPW-fed ultra-wideband dual-sense circularly polarized slot antenna,” Prog. Electromagn. Res. C, vol. 94, pp. 219–231, 2019, doi: https://doi.org/10.2528/PIERC19052005.

C. Chen, E. K. N. Yung, “Dual-band dual-sense circularly-polarized CPW-fed slot antenna with two spiral slots loaded,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 57, no. 6, pp. 1829–1833, 2009, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2009.2019990.

Р. Дхара, Т. Кунду, “Компактная печатная зеркальная y-образная двухдиапазонная несимметричная вибраторная антенна круговой поляризации с усеченным экраном,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 64, no. 3, pp. 146–163, 2021, doi: https://doi.org/10.20535/S002134702103002X.

R. Dhara, S. Yadav, S. Mahato, M. M. Sharma, M. C. Govil, “An antipodal antenna with improved axial ratio bandwidth,” IETE J. Res., vol. 70, no. 1, pp. 144–152, 2024, doi: https://doi.org/10.1080/03772063.2022.2130830.

R. Dhara, “Design of a miniaturized CPW fed Z-shaped monopole antenna using theory of characteristics modes for bandwidth enhancement,” Sādhanā, vol. 46, no. 2, p. 87, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s12046-021-01610-7.

Y. Xu, L. Zhu, N.-W. Liu, M. Li, “A dual-band dual-circularly-polarized slot antenna with stable in-band gain and reduced frequency ratio under triple resonance,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 70, no. 11, pp. 10199–10206, 2022, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2022.3191133.

Р. Дхара, Т. Кунду, М. Саной, “Шестидиапазонная плоская щелевая антенна с круговой поляризацией для WLAN и беспроводной связи,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 1, pp. 55–68, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022010058.

Р. Дхара, Т. Кунду, “Широкополосная несимметричная антенна P-образной формы с круговой поляризацией для C-диапазона,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 3, pp. 152–166, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022030025.

М. Резвани, Я. Зегфоруш, П. Бейджи, “Эффективная микрополосковая антенна круговой поляризации с С-образным шлейфом для WLAN и WiMAX приложений,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 62, no. 11, pp. 708–712, 2019, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347019110062.

Вимірювання коефіцієнта відбиття антени за допомогою векторного аналізатора

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-25 — Оновлено 2023-12-25

Як цитувати

Дхара, Р., Рама Сантош, В., Вівек, А., Шехават, Г. С., & Махато, С. (2023). Дводіапазонна монопольна антена з подвійним сенсом, квадратною щілиною та круговою поляризацією, що живиться від копланарного хвилеводу. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 66(12), 713–725. https://doi.org/10.20535/S0021347023110043

Номер

Том 66 № 12 (2023)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.