افزایش بهره آنتن مایکرواستریپ پچ فرکتالی با استفاده از رولایه فراماده

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی یک آنتن پهن باند مایکرواستریپ با یک رولایه فراماده با ضریب شکست نزدیک صفر، جهت افزایش بهره آنتن پیشنهاد می گردد. رو لایه فراماده با ضریب شکست نزدیک صفر، امواج تشعشعی از منبع آنتن را جمع آوری کرده و با انتشار حداکثری عمود بر آنتن، افزایش بهره را ممکن می سازد. آنتن مرجع و اصلی پیشنهادی، یک آنتن مایکرواستریپ با پچ فرکتال می باشد که در دامنه فرکانسی ۲/۸۳ تا ۳/۶۱ گیگا هرتز با پهنای باند نسبی امپدانسی ۴۰% کار می کند. برای افزایش بهره این آنتن یک سلول واحد فراماده که توسط الگوریتم بهینه سازی علفهای هرز بهینه شده است، پیشنهاد می گردد. این سلول واحد در محدوده فرکانسی کارکرد آنتن دارای ضریب شکست بسیار کم در حدود صفر می باشد که در افزایش بهره آنتن موثر واقع می گردد. یک نمونه از این آنتن طراحی و ساخته شده است و نتایج اندازه گیری و شبیه سازی همخوانی بسیار بالایی با یکدیگر را نشان می دهند. نتایج اندازه گیری بیانگر پهنای باند امپدانسی آنتن با رولایه در حدود ۳۱% است. همچنین ماکزیمم بهره آنتن رولایه در حدود ۳db بالاتر از آنتن مرجع بوده که معادل بازدهی روزنه ای ۸۵% می باشد.