Projek ini membentangkan satu antena susunan mikrostrip yang frekuensi boleh tala apabila bilangan element berubah. Jalur operasi dan pendapatan antena juga dikonfigurasikan dengan perubahan dalam nombor elemen susunan.Semua reka bentuk di peringkat simulasi dijalankan dengan menggunakan CST 2008. Pada mulanya, reka bentuk antena bermula dengan antena tunggal, diikuti oleh konfigurasi antena susunan 1x2, akhirnya pergi ke konfigurasi antena susunan 1x4. Teknik penyuapan yang berbeza digunakan dalam reka bentuk antena tunggal untuk mengetahui kaedah penyuapan yang sesuai untuk reka bentuk ini. Selepas itu, rangkaian penyuapan korporat digunakan dalam reka bentuk antena susunan kerana rangkaian ini boleh memastikan semua isyarat boleh mencapai setiap patch antena pada magnitud dan fasa yang sama kerana kepanjangan baris penyuapan mereka adalah sama. Transformer suku gelombang yang digunakan untuk membuat impedans pasti dipadankan pada semua persimpangan baris penyuapan. Salah satu daripada kebimbangan utama apabila mereka bentuk rangkaian susunan adalah ketakselanjaran yang berlaku di setiap selekoh sudut kanan, simpang T dan langkah perubahan dalam lebar talian, ketakselanjaran akan memperkenalkan reaktan parasit yang boleh membawa kepada fasa amplitud dan kesilapan. Dalam usaha untuk mengurangkan masalah ini, beberapa teknik pampasan seperti selekoh mitered dan selekoh melengkung telah dijalankan. Dalam projek ini, semua reka bentuk antena telah dioptimumkan sepenuhnya dengan mencari titik penyuapan yang sesuai di peringkat simulasi. Semua reka bentuk direka dan dikerahkan pada FR-4 dengan ketebalan 1.6mm, pemalar dielektrik 4.5 dan tangen kehilangan bagi 0.021. Hasil pengukuran menunjukkan bahawa apabila nombor peningkatan resonator dari satu elemen kepada empat elemen, prototaip antena yang dicadangkan boleh meliputi julat frekuensi dari frekuensi 2.515 GHz kepada 2.53 GHz. Pada masa yang sama, pendapatan antena akan meningkat daripada 1.799 dB kepada 5.8 dB dan lebar jalur frekuensi akan meningkat daripada 91.1 MHz hingga 120 MHz. Peratus perbezaan frekuensi salunan simulasi dan ukuran adalah kecil, iaitu kira-kira 5-7% untuk semua reka bentuk antena.
_______________________________________________________________________________________________________
This project presents a frequency tunable microstrip array antenna as the number of radiating element changes. Operating bandwidth and gain are also reconfigured with the change in number of array elements. All designs in simulation stage are carried out using CST 2008. At first, the design start with single element antenna, followed by 1x2 array antenna configuration, finally proceed to 1x4 array antenna configuration. Different feeding techniques are used in single element antenna design to find out suitable feeding method for this design. After that, corporate feeding network is used in array antenna design as this feeding network can ensure all signal can reach every antenna patch at same magnitude and phase since their feed line length are same. Quarter-wave transformers are used to make sure impedance is matched at all feed line junction. One of the major concerns when designing array network is the discontinuities that happened at every right angle bends, T junctions and step changes in line width, discontinuities will introduce parasitic reactances that may lead to phase and amplitude error. In order to reduce this problem, some compensation techniques such as mitered bend and curved bend have been carried out. In this project, all antenna designs have been fully optimized by finding suitable feed point in simulation stage. All design are fabricated and deployed on FR-4 with thickness of 1.6mm, dielectric constant of 4.5 and loss tangent of 0.021. Measurement results show that as number of resonator increases from one element to four elements, the prototype of proposed antenna can cover frequency range from frequency 2.515 GHz to 2.53 GHz. At the same time, antenna gain will increase from 1.799 dB to 5.8 dB and bandwidth will increase from 91.1 MHz to 120 MHz. The percentage of difference of simulated and measured resonant frequency is small, which is around 5-7% for all antenna designs.
Reconfigurable microstrip array antenna / Chin Liang Nan