نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشگاه گیلان

2 استادیار گروه مهندسی برق، دانشگاه گیلان

چکیده

در این مقاله یک آنتن محفظه‌ای تشدیدی ساده‌ی با بهره بالا با استفاده از سطوح انتخاب‌گر فرکانس به عنوان رولایه ارائه شده است. در طرح پیشنهادی از یک لایه سطح انتخاب‌گر فرکانس به عنوان رولایه استفاده شده است که از پچ‌های مربعی شکل 10*10 واقع بر زیر نوار دی‌الکتریکی تشکیل شده تا خاصیت انعکاسی از خود نشان داده و باعث افزایش بهره و جهت‌دهی آنتن پیشنهادی شود. یک آنتن شکافی موجبری به عنوان تغذیه اولیه برای ساختار کلی آنتن در نظر گرفته شده است. آنتن پیشنهادی دارای پهنای باند 4/17 درصد و بهره 5/15دسی‌بل بوده و از بازده بسیار بالایی در حدود 98 درصد برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Gain Enhancement Of Waveguide Slot Antennas Using Frequency Selective Surfaces

نویسندگان [English]

  • R Fakhteh 1
  • H Ghorbani nejad 2

چکیده [English]

A novel compact, simple and high-gain resonant cavity antenna (RCA) using one layer frequency selective surface (FSS) as its superstrate is presented. In the proposed design, one layer  FSS superstrate consisting of 10*10  rectangular patch cells, printed on the bottom of the rectangular dielectric slab is designed to be highly reflective to achieve gain and directivity enhancement. A waveguide slot antenna is used as a primary feed for the configuration. For the proposed antenna, a common frequency bandwidth of 17.4 % for S11 £ -10dB and peak gain 15.5 dBi is obtained. The cavity reflex antenna exhibits a good efficiency of 98%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Waveguide Slot Antenna
  • Fabry-Perot
  • Frequency Selective Surface
  • Resonant Cavity Antenna

[1]   Manuilov M., Lerer V., and Sinyavsky G. 2007, ‘The analysis methods and novel applications of slotted-waveguide antenna arrays’, Modern electronics Achievements, 5, 3-28. (in Russian)W.-K. Chen, Linear Networks and Systems. Belmont, CA: Wadsworth, pp. 123–135, 1993.

[2]   K. Nicholson, W. Rowe, P. Callus, “Split-ring resonator loaded slot array,” Proceedings of the Asia-Pacific Microwave Conference, pp 1338-1341, 2011.

[3]   Foroozesh and L. Shafai, “Size reduction of a microstrip antennawith dielectric superstrate using meta-materials: Artificial magneticconductors versus magneto-dielectrics,” in Proc. IEEE AntennasPropag. Soc. Int. Symp.,pp. 11–14,2006.

[4]   Z.G. Liu, W.X. Zhang, D.L. Fu, et al, “Broadband Fabry-Perot resonator printed antennas using FSS superstrate with dissimilar size”, Microwave& Opt. Tech. Letters, Vol.50, No.6, pp.1623-1627,2008.

[5]   G. Von Trentini, ‘‘Partially reflecting sheet arrays,’’ IRE Trans. AntennaPropag., vol. AP-4, pp. 666--671, Oct. 1956.

[6]   D. R. Jackson and N. G. Alexopoulos, “Gain enhancement methods for printed-circuit antennas,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-33, no. 9, pp. 976–987, Sep. 1985.

[7]   Foroozesh and L. Shafai, ‘‘Investigation into effects of the highlyreflective patch-type FSS superstrate on the high-gain cavity resonance antenna,’’ IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-58, pp. 258-270,2010.

[8]   Y. J. Lee, J. Yeo, R. Mittra, and W. S. Park, ‘‘Design of a highdirectivity electromagnetic band gap (EBG) resonator antenna using a
frequency-selective surface (FSS)superstrate,” Microw. Opt. Tech. Lett., vol. 43, pp. 462--467, Dec. 2004.

[9]   D.H. Lee, Y.J. Lee, J. Yeo, R. Mittra and W.S. Park, “Design of novel thin frequency selective surface superstrates for dual-band directivity enhancement,” Microw. Antennas & Propagation, IET, vol. 1, issue 1, pp. 248–254, Feb. 2007.

[10]    B.A. Munk, Frequency Selective Surfaces, Theory and Design. New York, NY, USA: Wiley, pp. 26-52,2000.

[11]    Y. Ge, K. P. Esselle, and Trevor Bird, "The Use of Simple Thin Partially Reflective Surfaces with Positive Reflection Phase Gradients to Design Wideband, Low-Profile EBG Resonator Antennas ", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-64, no. 2, pp. 743 - 750, Feb. 2012.