Bu makalede, 60 GHz uygulamaları için geniş bantlı, yüksek kazançlı bir mikroşerit yama anten tasarımı sunulmaktadır. Seçilen alttabaka malzeme 1.6 mm kalınlığında, 2.2 bağıl geçirgenliğine ve 0.0009 kayıp tanjant değerine sahip Rogers RT 5880'dir. İlk olarak, basit bir dikdörtgen yama anten tasarlanmıştır. Düşük kazanç ve düşük ışıma verimliliği zorluğuyla başa çıkmak için iki adet dikdörtgen parazitik eleman tanıtılmıştır. Bu parazitik elemanlar, ana ışıma elemanıyla etkileşime girer ve kazanç ile ışıma verimliliğini artırır. Son adımda ise geri dönüş kaybı, ışıma verimliliği ve kazancı daha da artırmak için genişletilmiş bir toprak düzlemi yapısı benimsenmiştir. Önerilen anten, 13.6 × 10.6 mm²'lık kompakt boyutuyla 13.10 dBi ’lik yüksek kazanç ve %90’lık maksimum ışıma verimliliği elde etmektedir. Bant genişliği hesaplamaları için, 60 GHz frekans bandının zorlu yayılım ortamı göz önünde bulundurularak, ışıma verimliliği kriteri olarak kullanılan -10 dB kriteri yerine -15 dB kriteri tercih edilmektedir. Bu -15 dB kriterine göre, anten 55 ila 65 GHz aralığını kapsayan geniş bantlı bir davranış sergileyerek 10 GHz'lik etkileyici bir empedans bant genişliği sunmaktadır. Bu tasarım, 60 GHz uygulamaları için önemli bir potansiyel sunmaktadır.
Yama anten 60 GHz Artırılmış ışıma verimliliği Yüksek kazanç Genişletilmiş toprak yapısı
In this paper, a wideband, high-gain microstrip patch antenna design for 60 GHz applications is presented. The chosen substrate material is Rogers RT 5880, with a thickness of 1.6 mm, a relative permittivity of 2.2, and a loss tangent of 0.0009. Initially, a simple rectangular patch antenna is designed. To address the challenges of low gain and low radiation efficiency, two rectangular parasitic elements are introduced. These parasitic elements interact with the main radiator, resulting in improved gain and radiation efficiency. In the final step, an extended ground plane structure is adopted to further enhance return loss, radiation efficiency, and gain. The proposed antenna achieves a high gain of 13.10 dBi and a maximum radiation efficiency of 90% with a compact size of 13.6 × 10.6 mm2. For bandwidth calculations, given that the 60 GHz frequency band is known for its challenging propagation environment, the -15 dB criteria is chosen instead of the commonly used -10 dB criterion. According to this -15 dB criterion, the antenna exhibits wideband behavior spanning from 55 to 65 GHz, offering animpressive impedance bandwidth of 10 GHz. This design demonstrates significant potential for 60 GHz applications.
patch antenna 60 GHz enhanced radiation efficiency high gain extended ground structure
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | İletişim Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 28 Mart 2024 |
Yayımlanma Tarihi | 22 Nisan 2024 |
Gönderilme Tarihi | 26 Eylül 2023 |
Kabul Tarihi | 22 Şubat 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 29 Sayı: 1 |
DUYURU:
30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir). Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.
Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr