สายอากาศแบบไมโครสตริปที่มีการจูนสตับสำหรับการใช้งานเครือข่ายไร้สาย

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอการศึกษาและการออกแบบสายอากาศแบบไมโครสตริปแถบคู่ ที่มีการจูนสตับโดยใช้สตับ 3 รูปแบบคือแบบรูปสี่เหลี่ยมคางหมู แบบรูปสามเหลี่ยม และแบบสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน โดยทำการวิเคราะห์ด้วยการจำลองแบบ (Simulation) โครงสร้างของสายอากาศด้วยโปรแกรม IE3D สายอากาศที่นำเสนอถูกออกแบบให้มีการแมตซ์อิมพีแดนซ์ที่ 50 โอห์มเพื่อประยุกต์ใช้งานกับเครือข่ายการสื่อสารไร้สายสองย่านความถี่ โดยแบบแรกตัวสายอากาศมีการจูนด้วยสตับรูปสี่เหลี่ยมคางหมูมีความถี่ใช้งานช่วงต่ำเท่ากับ 2.237-2.838 GHz และความถี่ใช้งานช่วงสูงเท่ากับ 5.138-6.045 GHz ค่าแบนด์วิดท์ของความถี่ เรโซแนนซ์ช่วงต่ำมีค่าเท่ากับ 0.601 GHz และที่ความถี่เรโซแนนซ์ช่วงสูงมีค่าเท่ากับ 0.907 GHz ส่วนแบบที่สองตัวสายอากาศมีการจูนด้วยสตับรูปสามเหลี่ยมมีย่านความถี่ใช้งานช่วงต่ำเท่ากับ 2.297-2.952 GHz และย่านความถี่ใช้งานช่วงสูงเท่ากับ 5.138-6.051 GHz ค่าแบนด์วิดท์ของความถี่ เรโซแนนซ์ช่วงต่ำมีค่าเท่ากับ 0.655 GHz และที่ความถี่เรโซแนนซ์ช่วงสูงมีค่าเท่ากับ 0.913 GHz และแบบที่สามตัวสายอากาศมีการจูนด้วยสตับรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนมีย่านความถี่ใช้งานช่วงต่ำเท่ากับ 2.351-3.138 GHz และย่านความถี่ใช้งานช่วงสูงเท่ากับ 5.138-6.021 GHz ค่าแบนด์วิดท์ของความถี่ เรโซแนนซ์ช่วงต่ำมีค่าเท่ากับ 0.787 GHz และที่ความถี่เรโซแนนซ์ช่วงสูงมีค่าเท่ากับ 0.883 GHz สายอากาศแบบไมโครสตริปแถบคู่ที่มีการจูนสตับทั้งสามรูปแบบนี้จะครอบคลุมความถี่ใช้งานตามมาตรฐาน IEEE 802.11b/g (2.4-2.4835 GHz) IEEE 802.16a (5.15-5.35 GHz) และ IEEE 802.16d (5.7-5.9 GHz) โดยผลจากการวัดค่าความถี่เรโซแนนซ์ แบนด์วิดท์ และแบบรูป การแผ่พลังงานของสายอากาศมีแนวโน้มใกล้เคียงกันกับผลจากการวิเคราะห์ด้วยการจำลองแบบโครงสร้างสายอากาศ

This thesis presents experimental design of microstrip antenna with trapezoidal, triangular and rhombus tuning stubs. The proposed structure is simulated using IE3D program. The antenna is excited with 50 Ohm microstrip line and designed for dual band frequency. First experiment, using trapezoidal tuning stub, the dual band frequencies are 2.237-2.838 GHz and 5.138-6.045 GHz. The bandwidth at lower resonance frequency is 0.601 GHz, while upper resonance frequency is 0.907 GHz. Second experiment, using triangular tuning stub, the dual band frequencies are 2.297-2.952 GHz and 5.138-6.051 GHz. The bandwidth at lower resonance frequency is 0.655 GHz, while upper resonance frequency is 0.913 GHz. Finally experiment, using rhombus tuning stub, the dual band frequencies are 2.351-3.138 GHz and 5.138-6.021 GHz. The bandwidth at lower resonance frequency is 0.787 GHz, while upper resonance frequency is 0.883 GHz. Microstrip antennas with trapezoidal, triangular and rhombus tuning stubs can support WLAN communications covering IEEE 802.11b/g (2.4-2.4835 GHz), IEEE 802.16a (5.15-5.35 GHz) and IEEE 802.16d (5.7-5.9 GHz). The IE3D simulation results show that the resonance frequency, bandwidth and radiation pattern are agreed with the measurement results.