การศึกษารูปแบบของสายอากาศแบบช่องเปิดรูปอักษรอีสำหรับการใช้งานในเครือข่ายไร้สาย

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ เป็นการนำเสนอการศึกษาและวิเคราะห์คุณลักษณะของสายอากาศไมโครสตริป แบบช่องเปิดรูปอักษรอี โดยทำการวิเคราะห์ด้วยการจำลองโครงสร้างของสายอากาศ (simulation) โดยใช้ระเบียบวิธีโมเมนต์ (MoM) ด้วยโปรแกรม IE3D ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ใช้ในการวิเคราะห์ โครงสร้างของสายอากาศได้หลากหลายรูปแบบเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป การออกแบบและวิเคราะห์สายอากาศแบบช่องเปิดใช้วัสดุฐานรองแบบ RT/Duroid 5880 โดย การออกแบบสายอากาศแบบช่องเปิดวงรอบสี่เหลี่ยมผืนผ้า สายอากาศแบบช่องเปิดรูปเลขแปด และ สายอากาศแบบช่องเปิดรูปอักษรอี จากการวิเคราะห์สายอากาศทั้งสามแบบ พบว่าสายอากาศแบบช่องเปิดรูปอักษรอีมีแบนด์วิดท์ กว้างที่สุด จึงนำสายอากาศไมโครสตริปแบบช่องเปิดรูปอักษรอี มาทำการออกแบบและวิเคราะห์ให้ สามารถนำไปใช้ในระบบเครือข่ายไร้สาย โดยออกแบบให้มีแบนด์วิดท์กว้าง ในแต่ละย่านความถี่ คือย่านความถี่ตั้งแต่ 2.4-2.52 GHZ ซึ่งจะครอบคลุมมาตรฐาน IEEE802.11b/g (2.4-2.4835 GHZ) และการออกแบบให้ใช้งานได้ในย่านความถี่สูงขึ้นไป คือ 4.82-6.32 GHZ ซึ่งจะครอบคลุมมาตรฐาน IEEE 802.11j (4.90-5.091 GHz) IEEE 802.11 a (5.150-5.350 GHz) และ IEEE 802.16d (5.7-5.9 GHz) จากนั้นทำการสร้างสายอากาศรูปอักษรอีแบบช่องเปิดโดยใช้วัสดุฐานรองแบบ FR-4 เพื่อ เปรียบเทียบผลกับการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม IE3D

This thesis presents the study on e-shaped microstrip slot antenna for wireless local area network (WLAN) applications. The simulation and analytical of this antenna is using Method of Moment (MoM) from IE3D software, which is one of the popular software for analyze the varied structure of antennas. The first propose is design slot antenna on RT/Duroid 5880 substrate with three shapes: rectangular slot loop, 8-shaped slot, and e-shaped slot. From the analysis of these slot antennas, it found that the e-shaped slot antenna can achieve widest bandwidth coverage standard of WLAN that are: frequency band 2.4-2.4835 GHZ standard of IEEE 802.11b/g, frequency band 5.150-5.350 GHz standard of IEEE 802.11a, and frequency band 5.7-5.9 GHz standard of IEEE 802.16 d. In addition , the bandwidth can coverage standard of IEEE 802.11j of frequency band 4.90-5.091 GHz in Japan. Finally, the e-shaped slot antenna is simulated and fabricated on low cost FR4 substrate. The characteristics of simulated results on FR4 substrate by using IE3D software are compared with the measured results for reliability of software design and analysis.