بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

[rasta101]

سلام :smile:
من پروژه کارشناسیم بهینه سازی آنتن میکرواستریپه. می خواستم بدونم چه راه هایی برای افزایش پهنای باند یا گین یا کاهش ابعاد آنتن وجود داره؟

[trrstrima]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

سلام :smile:
من پروژه کارشناسیم بهینه سازی آنتن میکرواستریپه. می خواستم بدونم چه راه هایی برای افزایش پهنای باند یا گین یا کاهش ابعاد آنتن وجود داره؟

خب روی انتن های میکرو استریپ مستقل از فرکانس کار کن ... من دیدم یه سری لگاریتمی هست که پهنای باند بالایی داره

[mosizaza]

بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

سلام :smile:
من پروژه کارشناسیم بهینه سازی آنتن میکرواستریپه. می خواستم بدونم چه راه هایی برای افزایش پهنای باند یا گین یا کاهش ابعاد آنتن وجود داره؟

سلام

1 - برای افزایش پهنای باند آنتن های مایکرواستریپ چند تا تکنیک تا به الان ارائه شده که یکیش استفاده از پچ های پارازیتی (Parastic Patche) هست سرچ کنی مقاله پیدا میشه (البته به این صورت که میان یه سری پچ های پارازیتی رو به پچ اصلی اضافه میکنن البته این یه مشکل ایجاد میکنه و اونم اینه که توپولوژی کل سیستم رو یکم پیچیده میکنه) و ...

2 - برای افزایش گین و سمت گرایی آنتن های پچ مایکرواستریپ میتونی از تکنیک به نام PBG یا Photonic Band Gap استفاده کنی ، به این صورت که میان یه سری حفره هایی رو در substrate ایجاد میکنند، در روش دیگه روش هایی دیگه کاربرد محفظه ی پشتی یا Cavity back هست (سرچ کن :smile

نکته ی 1 : در این آنتن ها بین پهنای باند و گین یک مصالحه یا Trade off وجود داره ، یعنی اگه شما یکیش زیاد کنی اون یکی کمتر میشه و بلعکس... مثلا اگه شما ضخامت زیر لایه Substrate رو زیاد کنی این باعث افزایش گین میشه ولی همین عامل پهنای باند دردسترس آنتن رو محدود میکنه. :rolleyes:

3 - برای کاهش ابعاد آنتن میتونی از مکانیزم Metamaterial Miniaturization استفاده کنی که میشه بوسیله این روش که یک رزنانس غیره بوسیله بریدن قسمتی از زمین (بهش به اصطلاح میگن Deftected Grounded ) ایجاد کنی ...

نکنه ی 2 : تو آنتن های پچ باید به دنبال کاهش امواج سطحی و میدان الکتریکی fring (یا نشتی) که در لبه های آنتن بوجود میاد باشی ، این امواج پهنای باند آنتن رو خراب میکنه

[mosizaza]

بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

خب روی انتن های میکرو استریپ مستقل از فرکانس کار کن ... من دیدم یه سری لگاریتمی هست که پهنای باند بالایی داره

آنتن های مایکرواستریپ ذاتا آنتن های رزنانسی هستند ، یعنی با تغییر طول و عرض پچ فرکانس تشدید آنتن شیفت پیدا میکنه ، (در فرکانس تشدید : در S11 آنتن یک ناچ با پهنای باند کوتاه (narrow band) نشون میده )

یادآوری : پهنای باند آنتن های مایکرواستریپ رزنانسی حدود 2 الی 5 درصد فرکانس رزنانس است. :smile:

خوب : یه سری آنتن های مایکرواستریپ وجود دارند و تو چند سال اخیر مد شدند که به قول دوستمون مستقل از فرکانس است که با نام آنتن های پهن باند (Wide band) و فوق پهن باند (UWB) (با شکل هایی شبیه نیم دایره) وجود داره و پهنای باند بالای 20 درصد تا 80 درصد فرکانس کاری رو ایجاد میکنن

[rasta101]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

با تشکر از نظراتتون :smile:
سطح کار من یه کم پایینه فکر کنم :biggrin:
من الان یه آنتن طراحی کردم با نظرات استادم، پچ مستطیلی با تغذیه کواکسیال، گفته با تغییر شکل این (تغییراتهای فیزیکی) بهینه ش کن!
من یه مقاله پیدا کردم :
http://www.4shared.com/office/vVhH5o..._of_Micro.html

خواستم از این روش استفاده کنم اما جواب نداد.

نظره شما چیه حالا؟

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

با تشکر از نظراتتون :smile:
سطح کار من یه کم پایینه فکر کنم :biggrin:
من الان یه آنتن طراحی کردم با نظرات استادم، پچ مستطیلی با تغذیه کواکسیال، گفته با تغییر شکل این (تغییراتهای فیزیکی) بهینه ش کن!
من یه مقاله پیدا کردم :
http://www.4shared.com/office/vVhH5o..._of_Micro.html

خواستم از این روش استفاده کنم اما جواب نداد.

نظره شما چیه حالا؟

سلام بله من مقاله ی شما رو دیدم ، درسته برای بهبود پهنای باند عملکرد آنتن از پچ H شکل به جای پچ مستطیلی استفاده کرده و تونسته پهنای باند رو از 3.5 به 9.5 درصد بهبود بده ، تازه علاوه براین با این تغییر شکل کار مقدار S11 هم توی فرکانس رزنانس بهبود پیدا کرده و همچنین ابعاد کلی آنتن هم کم شده (عملا در سه قسمت بهبود ایجاد کرده)

خوب به چه مشکلی خوردید؟ توضیح بدید ، در این مقاله که همه چی مشخصه ، همه ی ابعاد و جنس زیر لایه و ارتفاع مشخصه ، فقط کافیه ابعاد رو داخل یه شبیه ساز مثلا HFSS و یا CST وارد کنید و شبیه سازی رو انجام بدید. (البته اگر منظورتون همین مقاله است)

اگه فایلی رو شبیه سازی کردید این جا قرار بدید و یا مشکلش رو بگید تا بتونم بهتون کمک کنم.

[Mr.designer]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

هندسه های فرکتال هم خیلی جالب هستند... :read:

[rasta101]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

من شبیه سازی ای که خودم انجام دادم یکم مشکل داشت، استادم تصیحش کرده و فایل خودشو حالا داده بهم که رو اون کار کنم، به خاطر همین من نمی تونم از همین ابعاد مقاله استفاده کنم، و نمی دونم ابعاد جدید به طور دقیق چطور بدست میآد، چندین مقدارو تست کردم اما جواب نداد، مشکلم اینجاست :biggrin:

فایل شبیه سازی رو واستون ایمیل می کنم :smile:

با تشکر فراوان :smile:

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

من شبیه سازی ای که خودم انجام دادم یکم مشکل داشت، استادم تصیحش کرده و فایل خودشو حالا داده بهم که رو اون کار کنم، به خاطر همین من نمی تونم از همین ابعاد مقاله استفاده کنم،
فایل شبیه سازی رو واستون ایمیل می کنم :smile:
با تشکر فراوان :smile:

سلام همیشه تو خوندن مقاله به رفرنس هایی وجود داره که لازمه بهش دقت شه چون وابسته به هم هستند، اگه مقاله رو با دقت خونده باشی ، آنتن پچ H شکل در رفرنس آخر (یعنی رفرنس شماره 10) گذاشته و ابعاد دقیق پچ H شکل رو از توی اون مقاله استخراج کرده من اینجا برای شما پلود میکنم ، آره مشکلی نداره برام بفرستید

و نمی دونم ابعاد جدید به طور دقیق چطور بدست میآد، چندین مقدارو تست کردم اما جواب نداد، مشکلم اینجاست :biggrin:

شما فقط میخواهید از این ایده برای بهبود پهنای باند عملکرد آنتن استفاده کنید پس دقیق بودن ابعاد آنچنان نباید براتون مهم نباشه (ایده : با ایجاد دو شکاف متقارن در در دو طرف غیر تشعشی پچ مستطیلی و تبدیل به پچ H شکل و بهبود پهنای باند)

کافیه از این ایده استفاده کنید مثلا برای طرح های خودتون ولی البته اگه بخواهید مقاله بدید این قضیه برای شما مهم میشه و باید حوصله به خرج بدید و دقیق طراحی کنید و ابعاد با دقت بدست بیارید.

مقاله زیر رو که ایشون در رفرنس آخر خودش آورده و ازش استفاده کرده رو براتون پلود میکنم، یه نگاه بهش بندازید.

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

با تشکر از نظراتتون :smile:
سطح کار من یه کم پایینه فکر کنم :biggrin:
من الان یه آنتن طراحی کردم با نظرات استادم، پچ مستطیلی با تغذیه کواکسیال، گفته با تغییر شکل این (تغییراتهای فیزیکی) بهینه ش کن!
من یه مقاله پیدا کردم :
http://www.4shared.com/office/vVhH5o..._of_Micro.html
خواستم از این روش استفاده کنم اما جواب نداد.
نظره شما چیه حالا؟

سلام جناب rasta101 من طرح شما رو دیدم ، این آنتن روی چه فرکانسی طراحی کردی 5GHz و یا 3.3GHz ؟ روی فرکانس 5.1GHz رزنانس میکنه ، این آنتن شما در فرکانس مرکزی 5.1GHz حدود 3.5 درصد پهنای باند داره ، یعنی از فرکانس 4.99GHz الی 5.16GHz دارای VSWR زیر 2 را داراست (این 3.5 درصد از رابطه ی زیر و با توجه مقادیر شکل زیر بدست اومده)

f2 فرکانس انتهایی ، fc فرکانس مرکزی ، f1 فرکانس ابتدایی باند است (رابطه ی بالا در عدد 100 هم ضرب میشه)

f1=4.99GHz
f2=5.16GHz
fc=5.1GHz

برای محاسبه ی پهنای باند هم میتونی از روی S11 و هم از روی VSWR بدست بیاری شکل VSWR رو در زیر برای شما میزارم (البته زومش کردم تا واضح دیده بشه که از چه فرکانسی و تا چه فرکانسی زیر 2 هست)

[Mr.designer]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

محسن جان یه سوال...

من تو یکی از ویوالدی هایی که کشیدم ، از فرکانس حدود 3.1 تا 9 گیگاهرتز ، VSWR زیر 2 هست..

با این حساب ، اون عدد 3.5 ، چقدر میشه اینجا ؟

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

محسن جان یه سوال...

من تو یکی از ویوالدی هایی که کشیدم ، از فرکانس حدود 3.1 تا 9 گیگاهرتز ، VSWR زیر 2 هست..

با این حساب ، اون عدد 3.5 ، چقدر میشه اینجا ؟

بستگی به فرکانس طراحیت داره ، اگه روی 9GHz طراحی کرده باشی این درصد خیلی بالا میره و به بالای 70 درصد میرسه

بله درسته ، مشکلش کجاست به این جور آنتن ها ، آنتن های پهن باند و یا فوق پهن باند گفته میشه و یا به اصطلاح UWB میگن که VSWR اون ها تو باند وسیعی زیر 2 است و پهنای باند عملکرد فوق العاده ای دارن یعنی از 20 الی 80 درصد فرکانس کاریشون اگه میزان فرکانس مرکزی باشه تا 200 درصد فرکانس مرکزی بهبود پهنای باند خواهند داشت.

[rasta101]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

بازم متشکرم از توجهتون
فرکانس کاریم 5.1 هستش البته با توجه به محاسبات و ابعاد باید 5.75 می بود . چرا پرسیدید 3.3 رو؟
من اون رفرنس که گفتید هم دیدم، اندازه شکاف هایی که ایجاد کردم متناسب با ابعاد اون آنتن و آنتن خودم تعیین کردم اما بازده آنتن بدتر از حالت فعلیش شد! نمی دونم دیگه چیکارش کن :sad:

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

بازم متشکرم از توجهتون
فرکانس کاریم 5.1 هستش البته با توجه به محاسبات و ابعاد باید 5.75 می بود . چرا پرسیدید 3.3 رو؟
من اون رفرنس که گفتید هم دیدم، اندازه شکاف هایی که ایجاد کردم متناسب با ابعاد اون آنتن و آنتن خودم تعیین کردم اما بازده آنتن بدتر از حالت فعلیش شد! نمی دونم دیگه چیکارش کن :sad:

سلام

اون مقاله ای تو پست های بالا برای شما پلود کردم رو بهش نگاه انداختید؟؟؟

برای اینکه ابعاد نسبتا دقیقی رو برای طراحی آنتن پچ مایکرواستریپ داشته باشید سایت زیر رو بهتون معرفی میکنم و اوجا با وارد کردن فرکانس رزنانس و جنس و ضخامت زیر لایه، ابعاد یعنی طول و عرض پچ رو برای شما به صورت آنلاین محاسبه میکنه

http://www.emtalk.com/mpacalc.php

البته این مساله رو هم در نظر داشته باشید معمولا تو شبیه سازی ها ضخامت زمین رو با ضخامت پچ یکی در نظر میگیرند و زمین رو Perfect E و تیک Infinite Grounded Plane رو میزنن، ولی شما با دادن ضخامت به لایه زمین و Unite کردن زمین با شیلد کابل کواکسیال تغذیه این کار رو انجام داده بودید که این روش تغذیه هم بعضی اوقات انجام میشه (شعاع های کابل رو با توجه به استاندارد ها وارد کنید)

فایل H شکل رو برام بفرستید تا بررسی کنم و یا حداقل یه عکس از VSWR و یا S11 ازش اینجا بزارید.

[mosizaza]

پاسخ : بهینه سازی آنتن میکرواستریپ

هندسه های فرکتال هم خیلی جالب هستند... :read:

نمونش همین آنتن که با هندسه ی فرکتالی باند حذفی

شکل زیر رو ببینید ، از فرکانس 2.9 الی 10.5 گیگا هرتز VSWR زیر 2 رو داره