การปรับเพิ่มประสิทธิภาพของสายอากาศร่องหกเหลี่ยมด้านเท่าที่ป้อนด้วยสายนำสัญญาณระนาบร่วมแบบแถบความถี่กว้าง

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอการศึกษาและปรับเพิ่มประสิทธิภาพของสายอากาศร่องหกเหลี่ยมด้านเท่าที่ป้อนด้วยสายนำสัญญาณระนาบร่วมแบบแถบความถี่กว้าง โดยใช้เทคนิคการปรับจูน 2 รูปแบบคือ (1) ใช้เทคนิคสตริป และ สลิท(Strip and Slit) (2) ใช้เทคนิคช่องว่างแถบแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Band Gap : EBG) ในการปรับจูน โดยทำการวิเคราะห์ด้วยการจำลองแบบ (Simulation) โครงสร้างของสายอากาศด้วยโปรแกรม IE3D สายอากาศที่นำเสนอถูกออกแบบให้มีการแมตซ์อิมพีแดนซ์ที่ 50 โอห์ม เพื่อประยุกต์ใช้งานกับเครือข่ายการสื่อสารไร้สายย่านความถี่กว้าง โดยแบบแรกตัวสายอากาศมีการปรับจูนสตับแบบสามเหลี่ยมผืนผ้า โดยใช้เทคนิคการใส่สตริป (strip) รูปสี่เหลี่ยมที่ฐานรอง และปรับปรุงร่อง (Slit) รูปตัวไอบนสตับรูปสามเหลี่ยม ทำให้ได้ความถี่ใช้งานเท่ากับ 1.67 - 8.22 GHz และ มีแบนด์วิดท์กว้าง ประมาณ 132.3% ส่วนแบบที่สองมีการปรับเพิ่มประสิทธิภาพของสายอากาศโดยใช้เทคนิคช่องว่างแถบแม่เหล็กไฟฟ้า (EBG) ที่มีโครงสร้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่ตำแหน่งกราวด์ โดยคุณสมบัติของ EBG นั้นสามารถทำให้ค่าแบนด์วิดท์และค่าการสูญเสียย้อนกลับนั้นเพิ่มขึ้น ทำให้ได้ความถี่ใช้งานเท่ากับ 1.45 – 9.82 GHz และ มีแบนด์วิดท์กว้าง ประมาณ 148.66% สายอากาศแบบไมโครสตริปแถบคู่ที่มีการจูนสตับทั้งสามรูปแบบนี้จะครอบคลุมความถี่ใช้งานตามมาตรฐาน DCS, PCS, UMTS,WLAN 802.11 a/b/g, Bluetooth และครอบคลุมบางย่านความถี่ของ IEEE 802.16 WiMAX โดยผลจากการวัดค่าแบนด์วิดท์ และแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศ มีแนวโน้มใกล้เคียงกันกับผลจากการวิเคราะห์ด้วยการจำลองแบบโครงสร้างสายอากาศ

This thesis presents the efficiency improvement of broadband CPW-Fed equilateral hexagonal slot antenna structure, by using two tuning types : (1) Strip and Slit technique and (2) Electromagnetic Band Gap technique. The analysis of antenna structure is simulated by IE3D program. Proposed antenna is designed to have the matches impedance at 50 ohms, for broad band wireless communication network application. First experiment, the proposed antenna has been efficiency adapted by strip and slit technique. The bandwidth at resonance frequency is about 132.3% (1.676 - 8.224 GHz). The Electromagnetic Band Gap (EBG) technique has been applied to proposed antenna for bandwidth improvement . The EGB structure is rectangular sharp and posited above ground plane. The characteristics of the EBG can improve the bandwidth and reflection coefficient. The measurement bandwidth of proposed antenna is about 148.66% (1.676 - 8.224 GHz). The application of proposed antenna use for DCS, PCS, UMTS, WLAN, IEEE802.11 a/b/g Bluetooth and IEEE802.16 WiMAX applications. The simulated bandwidth and radiation pattern of prototype antenna are agreed with the measured results.