بهبود مشخصات تشعشعی آنتن پچ ریزنواری پهن باند با بکارگیری سطوح انتخابگر فرکانس و تشکیل آنتن حفره رزونانسی

با بکارگیری یک آنتن پچ ریزنواری پهن باند با ابعاد کوچک و اضافه کردن یک رولایه از نوع سطوح انتخابگر فرکانس در بالای آن و تشکیل یک آنتن پهن باند حفره رزونانسی، بهره آنتن پچ ریزنواری بهبود داده شده است. فاصله بین رولایه از نوع سطوح انتخابگر فرکانس تا آنتن پچ به عنوان تشعشع کننده اصلی بگونه ای تنظیم شده است که امواج نهایی ساطع شده از رولایه هم فاز شده که نهایتا منجر به افزایش بهره آنتن اولیه می گردد. سلول واحد پیشنهادی در سطح انتخابگر فرکانس دارای تقارن دایروی است که رفتار الکترومغناطیسی آن را در برابر دو پلاریزاسیون خطی عمود برهم یکسان می کند. افزایش میزان سمت گرایی در آنتن حفره رزونانسی طراحی شده نسبت به آنتن پچ اولیه در حدود db 2/4 می باشد. آنتن نهایی طراحی شده، ساخته شده است و نتایج اندازه گیری در اتاق آنتن نشان می دهد که ماکزیمم بهره و پهنای باند به ترتیبdb 2/11 و 9/24% می باشد. آنتن طراحی شده به دلیل برخورداری از پهنای باند مناسب به همراه بهره مطلوب و ابعاد کوچک برای کاربرد راداری مناسب می باشد.

Radiation characteristics improving of microstrip patch antenna using frequency selective surfaces and resonant cavity antenna

By adding a frequency selective surface above a compact microstrip patch antenna and constructing a resonant cavity antenna, gain of microstrip patch antenna is improved. The distance between frequency selective surface and microstrip patch antenna as main radiator is adjusted so that the final radiated waves from the superstrate become in phase, resulting in the gain improvement of the initial antenna.The proposed unit cell in the desined frequency selective surface has circular symmetry which results in similar electromagnetic behavior against two orthogonal waves. Directivity improvement of the designed resonant cavity antenna compared to the initial patch antenna is about 4.2 dB. The final designed antenna is constructed and the measured results in the anechoic chamber show that the maximum gain and the bandwidth is about 11.2 dB and 24.9%, respectively. The final designed antenna is suitable for radar applications because it is compact and possesses reasonable bandwidth and gain.