สายอากาศหลายความถี่แบบโมโนโพลรูปหกเหลี่ยมสำหรับระบบ Wi-Fi/WiMAX

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอสายอากาศหลายความถี่แบบโมโนโพลรูปหกเหลี่ยมสำหรับระบบเครือข่ายการสื่อสารไร้สาย ที่มีเทคนิคในการออกแบบสำหรับหลายแถบความถี่ โดยเทคนิคที่นำเสนอนี้จะใช้สายส่งสัญญาณแบบท่อนำคลื่นระนาบร่วมมาประยุกต์ใช้กับสายอากาศแบบโมโนโพลรูปแบบหกเหลี่ยม ซึ่งมีข้อดีคือสามารถเชื่อมต่อส่วนประกอบวงจรที่เป็นแอกทีฟและพาสซีฟ ได้ง่าย มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา มีโครงสร้างที่ง่าย ซึ่งเหมาะกับการนำไปใช้ในระบบสื่อสารไร้สาย โดยออกแบบสายอากาศให้ครอบคลุมย่านความถี่ใช้งาน Wi-Fi/WiMAX (2.4/5.2 GHz) สายอากาศต้นแบบได้ถูกออกแบบโดยการป้อนสัญญาณ ด้วยสายส่งสัญญาณแบบท่อนำคลื่นระนาบร่วม โครงสร้างสายอากาศถูกสร้างอยู่บนวัสดุฐานรองชนิด FR4 ที่มีค่าคงตัว ไดอิเล็กตริก 4.4 และความหนา 1.64 มิลลิเมตร ขนาดของสายอากาศ 35 x 44 ตารางมิลลิเมตร การจำลองแบบใช้โปรแกรม IE3D เพื่อปรับพารามิเตอร์ทางโครงสร้างของสายอากาศให้มีค่าสูญเสียย้อนกลับต่ำกว่า -10 dB ผลการจำลองแบบและวัดทดสอบความถี่รีโซแนนซ์ของสายอากาศ ความถี่ที่ 2.51 GHz และ 5 GHz มีค่าการสูญเสียย้อนกลับต่ำสุดเท่ากับ -21.95 dB และ -24.45 dB ตามลำดับ แบนด์วิดท์ ของการวัดมีค่า 0.23 GHz (2.38-2.61 GHz) และ 1.63 GHz (4.82 – 6.45 GHz) ซึ่งครอบคลุมย่านความถี่ Wi-Fi/WiMAX สำหรับแบบรูปการแผ่พลังงานระยะไกลมีลักษณะเป็นแบบสองทิศทางทั้งสองความถี่

This thesis presents a multiband hexagon shaped monopole antenna for wireless communication network. This technique can be used in multiband frequencies. The coplanar waveguide fed is applied on planar hexagon patch monopole antenna. The coplanar waveguide fed antenna has the advantages of active and passive components. The coplanar waveguide fed antenna has small size, light weight and simple structure. The antenna is applied in wireless communication systems. The antenna is design cover the Wi-Fi/WiMAX bands (2.4/5.2 GHz). The proposed antenna is designed by coplanar waveguide fed. The antenna structure is fabricated on FR4 substrate with a dielectric constants of 4.4 and a thickness of 1.64 mm. The size of the antenna is 35 mm x 44 mm. The simulation used IE3D software to adjust the parameter of antenna structure as minimum return loss -10 dB. The simulated, and measured resonant frequency results of the antenna are 2.51 GHz, and 5 GHz with the minimum return loss of -21.95 dB, and -24.45 dB, respectively. The measured impedance bandwidths are 0.23 GHz (2.38-2.61 GHz) and 1.63 GHz (4.82 – 6.45 GHz), which cover the Wi-Fi/WiMAX bands. The far field radiation pattern are bidirectional of both frequency.