Çift bant mikroşerit yama Wi-Fi anten tasarımı

Abstract

Günümüzde mobil ve kablosuz ağ haberleşme sistemlerinin kullanımı gittikçe artmış, tek bant antenler ihtiyaca cevap veremez hale gelmiştir. Bu durum, çalışmaların birden fazla frekans bandında çalışan antenler üzerine yoğunlaşmasını sağlamıştır. Ayrıca üzerinde çalışılan çift bant mikroşerit yama antenlerin kazançları yüksek ve maliyetleri daha düşüktür. Boyutlarının küçük olması sebebiyle de mobil ve giyilebilir cihazlarda rahatlıkla kullanılabilmektedir. Bu çalışmada IEEE 802.11n standardı baz alınarak, 2.4 ve 5 GHz bantlarında çalışan 50x70x1.6 mm boyutlarında mikroşerit yama anten FR4 yüzeye CST Studio Suite programı kullanılarak tasarlandı. 2.4 GHz bandı 6. kanalda (2.426-2.437 GHz) 2.43 GHz ve 5 GHz bandı 40. kanalda 5.20 GHz frekansları referans frekanslar olarak alındı. Referans frekanslarda anten boyutları optimize edilerek, S11 parametresi antenin verimli çalışacağı değerlere getirildi (anten giriş empedansının referans empedans 50 Ohm'a yaklaştırılması). 2.43 GHz ve 5.20 GHz frekanslarında anten kazancının ve ışıma genliklerinin yüksek, maksimum ışıma doğrultularının birbirine yakın olması için çalışmalar yapıldı. Bu çalışmalar sonucunda, hedeflenen amaçlara en uygun anten tasarımı gerçekleştirildi. Today, the use of mobile and wireless network communication systems has increased, the single-band antennas have become unable to respond to the need. Studies focus on the antennas that work in more than one frequency band. Moreover, double band microstrip patch antennas advantages are high antenna gain and the lower costs. Because of its small size, it can be used easily in mobile and wearable devices. In this study, 50x70x1.6 mm microstrip patch antenna on FR4 surface which is working on 2.4 and 5 GHz bands based on IEEE 802.11n standard was designed with CST Studio Suite program. 2.4 GHz band at 6th channel (2.426 to 2.437 GHz) 2.430 GHz and 5 GHz band at 40th channel 5.20 GHz frequencies were taken as references frequencies. At the reference frequencies, the antenna dimensions are optimized and the parameter S11 set to the values that the antenna operated efficiently (the antenna input impedance approximates the referance impedance to 50 ohms). The studies were carried out to ensure direction of the radiation pattern at the 2.43 GHz and 5.20 GHz bands close to each other, high radiation amplitudes and high antenna gain. As a result of these studies, the most suitable antenna design was realized for the targeted purposes.