MODIFIED CORNER REFLECTOR ANTENNA FED BY A PRINTED DIPOLE ON A QUARTER CYLINDRICAL SUBSTRATE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF G201003160_Khleif_MS-Thesis_report_CCR.pdf Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الاطروحة سيتم عرض هوائي جديد تم تصميمه باستخدام الهوائيات الشريطية المطبوعة وبالاخص تلك الثنائية القطب المستخدمة لتغذيه الهوائيات العاكسة ذات الزاوية القائمة. هذا النوع من العاكسات ذات الزاويه القائمه يستخدم عادة لزيادة توجيه الاشارات الكهرومغناطيسية، عادة تتم تغذيته هذا النوع من الهوائيات عن طريق هوائي سلكي ثنائي القطب. ان انظمة الاتصالات المعاصرة كالشبكات اللاسلكيه المحلية ( WLAN or WiFi) اصبحت تتطلب هوائيات ذات قدرة توجيه عالية وكذلك عرض حزمة ترددات كبير و هذا بعكس تلك الهوائيات المستخدمة حاليا و التي لا توفر اي قدره على التوجيه وتقوم بالبث في جميع الاتجاهات بالاضافة الى عرض حزمه ترددات ضيق. هذا النوع من الهوائيات قد ينتج عنه الكثير من التداخل في الترددات كنتيجة لكثافه الاستخدام و البث في كل الاتجاهات و من هنا تاتي الحاجة الى هوائيات ذات قدرة توجيه عالية. الهوائي المقترح يعمل على حل هذه المشكة في الترددات الخاصة والمستخدمة في تطبيقات الشبكات المحليه WLAN-ISM2.4GHz و قد تم تعديل الهوائي المقترح كذلك للعمل على ترددات اضافيه عديدة والمستخدمة في شبكات الجيل الثالث والرابع . هذا الهوائي الجديد هو بسيط من حيث التصميم و مكون من ثلاث صفائح نحاسه عاكسة الاولى و الثانيه مستوية وعلى شكل زاوية قائمة والثالثة عبارة عن جزء من اسطوانة قائمة . تتم تغذيتة عن طريق هوائي شريطي ثنائي و مطبوع على قاعده عازلة ذات شكل اسطواني. هذا النوع من العاكسات له تاثير كبير على قدره التوجية بحيث اصبح بالامكان الحصول على هوائي ذات مزايا متعدده و مناسب للعديد من التطبيقات. لقد تم تصميم و محاكاة و تنفيذ نموذج اولي للهوائي المقترح باستخدام برنامج المحاكاة ( HFSS ) وكذلك تمت تجربة الهوائي في مختبر خاص للتأكد من خصائصه الترددية و الاشعاعيه بالاضافة الى كفائة الاشعاع و قدرته على التوجيه. تم تحليل نتائج المحاكاة للنموذج الاولي واللتي اظهرت قدرة توجية عالية مساوية ل 12.4 dBi وكذلك سعة حزمة ترددية $31Hz ) وذات نطاق اشعاعي HPBW=75 وبعد تعديل التصميم للحصول على عرض حزمة ترددات اكبر كانت نتيجة المحاكاة حوالي $ 1.3GHz ) ، واصبح بالامكان استخدام الهوائي المقترح في تطبيقات الجيل الثالث والرابع للاتصالات المتنقلة بنفس الكفاءة . لقد اظهرت النتائج العمليه توافق كبير مع تلك النتائج التي حصلنا عليها من الحسابات النظرية و كذلك الناتجة من المحاكاة عند معظم الترددات التي اجريت عندها القياسات.

English Abstract

Corner reflector (CR) fed by printed dipole antenna is an emerging research field and expected to play an important role in the wireless communication industry. In particular, for applications that requires simple, low cost, high gain, and super directive antennas. In this Thesis a printed strip dipole is used as a feed for the conventional cylindrical corner reflector (CCR). The proposed antenna is rigid, mechanically stable, and overcomes disadvantages associated with using the wire dipole as feed. It also provides a variety of printed antenna designs to replace the conventional wire dipole used for CR and CCR, hence improves the antenna performance. It can also be used to improve the performance of 802.11 WiFi 2.4GHz devices, where omni directional antenna is used in such applications. The designed antenna is optimized using professional software to demonstrate the optimal antenna characteristics. The simulation of the first prototype has provided an impedance bandwidth of 310 MHz at VSWR=2, gain of 12.4dB, and a HPBW of 67o which is suitable for sector zone applications. The antenna is fabricated and experimentally tested. Experimental and simulated results are found in good agreement. The second prototype with passive dipole strips is investigated to pro- vide a broadband characteristics that covers additional 3GPP frequency bands for wireless broadband communications. We were able to demonstrate a good performance antenna for 2.1G, 2.3G, 2.4G, 2.6G frequency bands were covered with a very good VSWR below 2 and with 1.3GHz impedance bandwidth. This antenna is simply constructed by adding two parasitic elements longitudinal to the main radiator. The resulting design is still simple and low cost.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Ragheb, Dr. Hassan A.
Committee Members:	Iqbal, Dr. Sharif Sheikh and Hassan, Dr. Essam
Depositing User:	KHLEIF EQA FAHAD (g201003160)
Date Deposited:	30 Dec 2013 18:34
Last Modified:	01 Nov 2019 15:40
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139023