استفاده از ساختارهای باند ممنوعه الکترومغناطیسی جهت بهبود پارامترهای تشعشعی آنتن

در این پایان نامه ساختارهای باند ممنوعه الکترومغناطیسی معرفی و مشخصات اصلی آنها شامل باند ممنوعه الکترومغناطیسی برای امواج سطحی و فاز انعکاس متغیر با فرکانس برای امواج مسطح بررسی شده است. همچنین انواع مختلفی از این ساختارهای مصنوعی و کاربرد آنها در بهبود عملکرد آنتن ها مورد مطالعه قرار گرفته است. سه روش اصلی شبیه سازی و تحلیل ساختارهای باند ممنوعه به منظور شناسایی مشخصات و تعیین بازه فرکانسی عملکرد آنها معرفی شده است. این روش ها که شامل نمودار پراکندگی، نمودار فاز انعکاس و روش انتقال مستقیم می باشند، پیاده سازی شده اند. در ادامه جهت بررسی اثر این ساختارها بر عملکرد آنتن، از یک ساختار باند ممنوعه به عنوان صفحه زمین آنتن دوقطبی استفاده شده است. در این حالت امکان عملکرد مناسب آنتن در فاصله ای کمتر از 1/0 طول موج، از صفحه زمین ایجاد می شود. عملکرد آنتن بر روی صفحه زمین باند ممنوعه، با صفحه زمین هادی الکتریکی کامل مقایسه شده و نتایج نشان دهنده db69/28 بهبود در تلفات بازگشتی و 6/6% بهبود پهنای باند فرکانسی تطبیق ورودی آنتن می باشد. سپس با ایجاد تغییراتی در طراحی ساختار باند ممنوعه اولیه، ساختار بهبود یافته ای با فرکانس کار پایین تر و در نتیجه ابعاد الکتریکی فشرده تر ارائه شده است. نتایج نشان دهنده آن است که این ساختار جدید با ابعادی مشابه ساختار اولیه، دارای فرکانس تشدیدی به میزان 3/15% کمتر از آن بوده و استفاده از آن به عنوان زمین آنتن سیمی، تلفات بازگشتی آنتن را به میزان db6 بیشتر از ساختار اولیه بهبود می بخشد. همچنین از ساختارهای باند ممنوعه الکترومغناطیسی به عنوان زیرلایه یک آنتن مایکرواستریپ مستطیلی استفاده شده و پهنای آنتن به میزان 5/17% بهبود داده شده است. برای شبیه سازی ساختارها از نرم افزار عددی ansoft hfss استفاده شده است.