Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

8 748 10
Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 97 THIT K ANTEN VI DNG DNG WLAN DI TN 2,4 GHZ c Li 1 c Danh 2 1 H thun ti hph H  2 B n t Vii hc C Thông tin chung:  08/01/2013 19/06/2013 Title: Design of a Circularly Polarized Microstrip Antenna for 2.4 GHz WLAN Applications Từ khóa:  WLAN Keywords: Microstrip antennas, circular polarization, WLAN ABSTRACT This paper presents a circularly polarized microstrip antenna used for 2.4 GHz WLAN applications. The designed antenna consists of a circular patch fabricated on FR-4 substrate with a V-shaped slot carved on its surface and a circular metal plate (reflector). The antenna substrate is stacked above the reflector by a small distance. The antenna size and positions of the two feeding ports using coaxial cables are optimized to have a circularly polarized antenna with resonant frequency at 2.44 GHz, 8.43-dBi peak gain, and the isolation between the two ports below -20 dB. The simulation results show good agreement with the measurement. The proposed antenna can be used for 2.4 GHz wireless access points (APs) with 2x2 multiple-input multiple-output (MIMO) antenna systems.     -            -4    -             2x2. 1     th     chu ph thuc rt nhi th    c bit, loi anten vi di (microstrip antennas) v  m nh g to th lc s dng ph bi th  n hi i. Anten vi d  i anten   xu   i G. A. Deschamps     c   -Elnaga, E. A. F. Abdallah, and H. El-Hennawy thit k   c ng cho b c th RFID (radio  T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 98 frequency identification) di tn s 2,4 GHz [3], Dau-Chyrh Chang, Bing-Hao Zeng, and Ji-Chyun Liu vi thit k anten mng hiu sut cao [4]. Anten vi d u dng c  l th c thit k  ng ng dng c th [5]. in t   mt gi u qu   gim  ng ca hi ng phn x      c bing hi s dng di chuyn vi tr       nhi   i thi     c     trong thi gian qua, chng h           Nc thit k m li cao, tin bng trc vng dng cho h thng WLAN di tn 2,4 GHz. Vi khe kh m bc x bng vt liu mch in FR-  a anten (S 12 , S 21 c ci thin khong 6 dB so vi loc ch m bc x FR-c thit k   c s d  t anten t b i h thng MIMO 2x2. Kt qu   x S 11 , S 22 , S 12 , S 21 i kt qu  c thc t  li c   c kim chng thc t   dng AP vi anten  li 4 dBi. 2                             u cho vic thit k anten ch c ng. T          tng anten s dng phn mm Ansys HFSS [11].      u ca anten  Tn s cng c a f re r  2 8412.1  (1)   u dng ca t  c c: 0.5 2 1 ln 1.7726 2 e r ha aa ah               (2) Tn s cng ca anten GHzf r 44.2 . Mch in FR-4 vi: Hng s  6.4 r   m mch in mmh 6.1 . 1.8412 2 e rr ac f   (3) 0.5 2 1 ln 1.7726 2 F a hF Fh r                 (4) Vi: 9 8.791 10 rr F f    (5) Mt phn x ng  2 . Kho  a mt phn x  m  10  . V t port 4 0  r . Vi  c: 57 rr c mm f    (6)  ci thi        ca anten, mt khe kh c to n tm mch in FR- c ca khe kh nh b T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 99    u ch   c c   n m  ng HFSS nh c t        t  n x bng kim lo    r 1 = 55 mm, bn mc x FR-      m kim loi mt kho   2  ) h 2 = 6 mm, tm mch in FR-  ng s   6.4 1      h 1 = 1.6 mm. Mn tm mch in FR-4 khc m i c r 2 = 3 mm, b = 10 mm, c = 13 mm, d = 4 mm. Cc th hin   Bng k thut tiu bng trc vi 2  t khong r 0  c cc t  c s phi hp tr  ng ti tn s   li, suy hao phn x        c t ra.   3  c thit k n m  c c b R&S ZBV8. T kt qu c c th hi   t anten n s cng ti 2,44 GHz,  l    s phn x S 11  22     12  S 21  Bn m o o  r o r o a r 2 d d c c b b r 1 Tm phn x  T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 100 ph i kt qu     s ng t   0  200 MHz.  kim nghim thc t v  li, anten c g t access point WLAN di tn 2,4 GHz, chu 2x2 (vi 2 anten bc x   li 4 dBi). Kt qu  a  c   mnh cng l  u c ng l72    n mm Netstumbler [12]       c s dng      t qu  ng   ngh, vi khe khc ch m bc x FR-  ly S 12 (S 21 ) trong di tn s 2,4 ~ 2,5 GHz c ci thin khong 6 dB so vi lo  Kt qu  S 11 , S 22  hp vi s lic thc t. Kt qu c thc nghi u c c vng hp s dng cng  l    kt lun anten c thit k          u.  th bc xa anten  th bc xa anten T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 101  s phn x S11  s phn x S 22   1 2 3 4 5 6 7 8 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Frequency [GHz] S11 dB S 11 simulated Measured 1 2 3 4 5 6 7 8 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Frequency [GHz] S22 dB S 22 simulated Measured 1 2 3 4 5 6 7 8 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Frequency [GHz] S12 dB S 12 simulated Measured T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 102 (a) (b)  s ng VSWR      T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 103    t qu 12 (S 21 ) v 4  M    c thit k cho ng dng WLAN di tn 2,4 GHz. Kt qu v  li, tn s cng, h s phn x  c bng  ng s dng phn mm Ansys HFSS p vi kt qu c thc tu  ng t  c thit k    c ra v  l       c s d  t         WLAN 2,4 GHz vi h thng anten MIMO 2x2. LI CM T         ph         t  i h       tr trong vic  ca anten. 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Frequency [GHz] S12 dB S 11 Co khe chu V Khong co khe chu V T Phn A: Khoa hc T  ng: 26 (2013): 97-104 104 O 1.   Proceedings of Third USAF Symposium on Antennas, 1953. 2. Wong, K. L., Planar Antennas for Wireless Communications, Chap. 5, Wiley, New York, 2003. 3. T. G. Abo-Elnaga, E. A. F. Abdallah, and H. El-Hennawy, UWB Circular Polarization RFID Reader Antenna for 2.4 GHz Band, PIERS Proceedings, Xi'an, China, March 22  26, 2010. 4. Dau-Chyrh Chang, Bing-Hao Zeng, and Ji- Chyun Liu, High Performance Antenna Array with Patch Antenna Elements, PIERS Proceedings, Xi'an, China, March 22  26, 2010. 5. James, J. R. and P. S. Hall, Handbook of Microstrip Antennas, Peter Peregronic Ltd., London, 1989. 6. V. G. Kasabegoudar and K. J. Vinoy, a broadband suspended microstrip antenna for circular polarization, Progress In Electromagnetics Research, PIER 90, 353  368, 2009. 7. S. A. Malekabadi, circular polarized dielectric resonator antennas using a single probe feed, Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 3, 81  94, 2008. 8. Wan single layer wideband U-Slot microstrip patch IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., Vol. 7, 9  12, 2008. 9. -gain multilayered antenna for wireless Microw. Opt. Technol. Lett., Vol. 5, No. 7, 1923  1929, 2008. 10. -fed stack patches," IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 47, No. 12, 1780  1784, 1999. 11. Ansys HFSS software. URL: http://www.ansys.com/ 12. Netstumbler software. URL: http://www.netstumbler.com/downloads/ . Microstrip Antenna for 2.4 GHz WLAN Applications Từ khóa:  WLAN Keywords: Microstrip antennas, circular polarization, WLAN. ng: 26 (2013): 97-104 97 THIT K ANTEN VI DNG DNG WLAN DI TN 2,4 GHZ c Li 1 c Danh 2 1

Ngày đăng: 11/03/2014, 02:20

Hình ảnh liên quan

Hình 1: Cấu trúc mặt bên của anten đĩa tròn - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 1.

Cấu trúc mặt bên của anten đĩa tròn Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 3: ồ thị bức xạ dạng 2 của anten - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 3.

ồ thị bức xạ dạng 2 của anten Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 4: ồ thị bức xạ dạng 3 của anten - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 4.

ồ thị bức xạ dạng 3 của anten Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 5: Hệ số phản xạ S11 - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 5.

Hệ số phản xạ S11 Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 8: Tỷ số sóng đứng VSW Rở ngõ vào 1 (a) và ngõ vào 2 (b) - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 8.

Tỷ số sóng đứng VSW Rở ngõ vào 1 (a) và ngõ vào 2 (b) Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 9: ết quả đo cường độ tín hiệu WLAN trong môi trường  fading mạnh  - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 9.

ết quả đo cường độ tín hiệu WLAN trong môi trường fading mạnh Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 10: ết quả đo cường độ tín hiệu WLAN trong môi trường  fading yếu  - Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz pot

Hình 10.

ết quả đo cường độ tín hiệu WLAN trong môi trường fading yếu Xem tại trang 7 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan