การออกแบบสายอากาศแถวลำดับแบบช่องเปิดมุมฉากที่มีแถบกว้าง

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการออกแบบสายอากาศรูปแบบใหม่ที่ใช้วิธีแถวลำดับแบบช่องเปิดมุมฉากสำหรับความถี่กว้างบนวัสดุฐานรองแบบแผ่นฟิล์มบาง เพื่อรองรับงานในระบบ Wireless Local Area Network (WLAN) และ Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) สายอากาศดังกล่าวได้สร้างจากวัสดุฐานรองชนิดไมล่าร์ฟิล์ม ซึ่งมีคุณสมบัติที่บางโดยมีความหนา 0.4 มิลลิเมตร มีค่าคงตัวไดอิเล็กตริก 3.2 และราคาต้นทุนต่ำ โดยสายอากาศที่ออกแบบมีขนาด 12.75 ×15 ตารางมิลลิเมตร สายอากาศต้นแบบได้ถูกออกแบบและจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม IE3D โดยรูปร่างของสายอากาศเป็นรูปแบบที่ออกแบบไม่ซับซ้อน ประกอบด้วย สายนำสัญญาณไมโครสตริป และช่องเปิดแบบมุมฉาก 4 ช่อง ที่มีการจัดเรียงแบบแถวลำดับ ซึ่งมีขนาดและระยะที่เหมาะสมเพื่อควบคุมแถบความถี่กว้างให้ครอบคลุมการใช้งานในระบบ WLAN และ WiMAX ผลการจำลองและทดสอบสายอากาศช่องลำดับแบบช่องเปิดมีแบนด์วิดท์ 1.02 GHz ระหว่างช่วงความถี่ 2.02 - 3.04 GHz โดยมีอัตราขยายของสายอากาศในช่วงความถี่ใช้งานมีค่าไม่น้อยกว่า 2 dBi จากวิทยานิพนธ์นี้แสดงให้เห็นว่าสายอากาศรูปแบบใหม่ที่ใช้ไมล่าฟิล์มและการออกแบบช่องเปิดมุมฉากแบบแถวลำดับมีความเหมาะสมที่จะนำไปประยุกต์ใช้งานกับแท็บเล็ตได้

This thesis proposes a design of novel Thin-Film Broadband right angle array slot antenna for Wireless Local Area Network (WLAN), and Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX). This antenna is fabricated on Mylar Polyester Film substrate with size of 12.75×15 mm2, thickness of 0.4 mm and dielectric constant of 3.2. The proposed antenna is designed using IE3D simulation software. The antenna is simple using four right angle slot. For appropriate size and position, achieve wide bandwidth can control the desirable resonant frequency. The length of slot is approximately a half-wavelength at the desirable center frequency in WLAN and WiMAX. From the simulated and measured results of the proposed antenna, it has bandwidth 1.02 GHz of frequency range 2.02 - 3.04 GHz. The gain of the proposed antenna in operating frequency is more than 2 dBi. From the experiment result, it can conclude that the mylar film antenna suitable for various portable tablet applications.