Embed Size (px)
Citation preview
การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยสงขลานครนทร ครงท 9
2-3 พฤษภาคม 2554
การปรบเพมประสทธภาพของสายอากาศรองหกเหลยมดานเทา
ทปอนดวยสายนาสญญาณระนาบรวมแบบแถบความถกวาง
ดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟา
Efficiency Improvement of Broadband CPW Fed
Equilateral Hexagonal Slot Antenna with Strip-Slit and EBG Technique
รฐพล จนะวงค1 ชลดา ปานสง2 อานวย เรองวาร3* 1,2 สาขาวชาครศาสตรอเลกทรอนกสและโทรคมนาคม คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาเทคโนโลยราชมงคลธญบร
อ.ธญบร จ.ปทมธาน 12110 3ภาควชาวศวกรรมอเลกทรอนกสและโทรคมนาคม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาเทคโนโลยราชมงคลธญบร
อ.ธญบร จ.ปทมธาน 12110
Rattapon Jeenawong1 Chollada Pansong 2 Amnoiy Ruengwaree 3 1Division of Electronic and Telecommunication Education, Faculty of Technical Eduaction ,
Rajamangala University of Technology Thunyaburi, Phathumthani 12110 2,3Department of Electronic and Telecommunication Engineering, Faculty of Engineering,
Rajamangala University of Technology Thunyaburi, Phathumthani 12110
E-mail: [email protected]
งานวจยฉบบนไดนาเสนอการศกษาและปรบเพม
ประสทธภาพของสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวย
สายนาสญญาณระนาบรวมแบบแถบความถกวาง โดยใชเทคนค
การปรบจน 2 รปแบบคอ (1) ใชเทคนคสตรป และ สลท( Strip and
Slit) (2) ใชเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic
Band Gap : EBG) ในการปรบจน โดยทาการวเคราะหดวย
การจาลองแบบ ( Simulation) โครงสรางของสายอากาศดวย
โปรแกรม IE3D สายอากาศทนาเสนอถกออกแบบใหมการแมตซ
อมพแดนซท 50 โอหม เพอประยกตใชงานกบเครอขาย
การสอสารไรสายยานความถกวาง
โดยแบบแรกตวสายอากาศมการปรบจนสตบแบบ
สามเหลยมผนผา โดยใชเทคนคการใสสตรป (strip) รปสเหลยม
ทฐานรอง และปรบปรงรอง ( Slit) รปตวไอบนสตบรปสามเหลยม
ทาใหไดความถใชงานเทากบ 1.67 - 8.22 GHz และ มแบนดวดท
กวาง ประมาณ 132.3% สวนแบบทสองมการปรบเพม
ประสทธภาพของสายอากาศโดยใชเทคนค EBG ทมโครงสรางเปน
รปสเหลยมทตาแหนงกราวด โดยคณสมบตของ EBG นนสามารถ
ทาใหคาแบนดวดทและคาการสญเสยยอนกลบนนเพมขน ทาให
ไดความถใชงานเทากบ 1.45 – 9.82 GHz และ มแบนดวดทกวาง
ประมาณ 148.66%
สายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนา
สญญาณระนาบรวมแบบแถบความถกวาง จะครอบคลมความถใช
งานตามมาตรฐาน DCS, PCS, UMTS,WLAN 802.11 a/b/g,
Bluetooth และครอบคลมบางยานความถของ IEEE 802.16
WiMAX โดยผลจากการวดคาแบนดวดท และแบบรปการแผ
พลงงานของสายอากาศมแนวโนมใกลเคยงกนกบผลจากการ
วเคราะหดวยการจาลองแบบโครงสรางสายอากาศ
คาสาคญ: สายอากาศแบบไมโตรสตรป , สายอากาศความถกวาง ,
การปรบจนสตบ, ชองวางแถบแมเหลกไฟฟา
Abstract
This research presents the efficiency improvement of
broadband CPW-Fed equilateral hexagonal slot antenna
structure, by using two tuning types: (1) Strip and Slit
technique and (2) Electromagnetic Band Gap technique. The
analysis of antenna structure is simulated by IE3D program.
Proposed antenna is designed to have the matches
impedance at 50 ohms, for broad band wireless
communication network application.
First experiment, the proposed antenna has been
efficiency adapted by strip and slit technique. The bandwidth
at resonance frequency is about 132.3% (1.676 - 8.224 GHz).
The Electromagnetic Band Gap (EBG) technique has been
240
applied to proposed antenna for bandwidth improvement.
The EGB structure is rectangular sharp and posited above
ground plane. The characteristics of the EBG can improve
the bandwidth and reflection coefficient. The measurement
bandwidth of proposed antenna is about 148.66% (2.45 –
9.82 GHz).
The application of proposed antenna use for DCS,
PCS, UMTS, WLAN IEEE802.11 a/b/g, Bluetooth and
IEEE802.16 WiMAX applications. The simulated bandwidth
and radiation pattern of prototype antenna are agreed with
the measured results.
Keyword: Microstrip Antenna, Broadband Antenna,
Tuning Stub , EBG
1. บทนา
เทคโนโลยทางดานการตดตอสอสารโทรคมนาคม ถอได
วามบทบาทสาคญในการดาเนนชวตประจาวนของมนษยเปนอยาง
มาก โดยเฉพาะอยางยงการตดตอสอสารในยานความถไมโครเวฟ
ซงมการใชงานในระบบสอสารตางๆ มากมาย เชน
ระบบโทรศพทเคลอนท ระบบสอสารดาวเทยม ระบบวทยสอสาร
ระบบเรดาร อกทงยงนามาใชประโยชนในงานดานการศกษา งาน
ดานสารวจทรพยากร งานดานธรกจ งานดานการแพทยและ
ทางการทหาร การสอสารไรสายนนมหลายระบบดวยกน
เชน ระบบ DCS (1720 – 1880 MHz), ระบบ PCS (1850 – 1990
MHz), ระบบ IMT – 2000 (1920 – 2170MHz), ระบบ WLAN
IEEE 802.11 มสองความถคอ 2.4 GHz (2400 – 2484 MHz)
และทความถ 5.2 GHz (5130 – 5350MHz), ระบบ WPAN IEEE
802.15.3a (3.1GHz-10.6GHz) และ WIMAX IEEE 802.16a
(2GHz-11GHz)
สายอากาศเปนสวนประกอบสาคญชนหนงของ
ระบบสอสาร สวนมากจะรองรบการใชงานไดเพยงไมกระบบ
เทานน ทาใหมผพฒนาสายอากาศชนดใหมทสามารถใชงาน
ครอบคลมยานความถกวาง ดงเชน สายอากาศทมลกษณะเปนรป
หกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนาสญญาณระนาบรวมแบบแถบ
ความถกวาง [1] โดยใชสตบสามเหลยมในการปรบแบนดวดทได
แบนดวดทประมาณ 109.5% อกทงมงานวจยเรอง Compact slot
antenna with EBG feeding line for WLAN applications [2]
ไดกลาวถงวธการปรบเพมคาแบนดวดทและคาความสญเสย
เนองจากการยอนกลบ โดยการใชเทคนค EBG
งานวจยนจงนาเสนอ “การปรบเพมประสทธภาพของ
สายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนาสญญาณ
ระนาบรวมแบบแถบความถกวางดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบ
เทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟา” ซงเปรยบเทยบกบสายอากาศ
แบบเกา [1] ทาใหสายอากาศทปรบเพมประสทธภาพ
ดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟา
นนมผลการตอบสนองตอความถสง ดกวาสายอากาศแบบเกา [1]
และใหผลของแบนดวดทกวางไดถงประมาณ 148.66%
2. การออกแบบ
ในการออกแบบสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวย
สายนาสญญาณระนาบรวมแบบแถบความถกวางดวยเทคนคสตรป
โหลดรวมกบเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟานจะเรมตนดวยการ
นาโครงสรางสายอาการรองหกเหลยมดานเทาทไดรบการออกแบบ
แลว [1] ทาการวเคราะหดวยโปรแกรมจาลอง IE3D เมอทราบ
คณลกษณะสมบตของสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาแบบเกา
จากนนทาการออกแบบสายอากาศโดยใชเทคนคสตบโหลดเพอให
ไดสายอากาศทมประสทธภาพดทสด ซงมคาพารามเตอร
ดงตอไปน Ro = 35 มม. Ri = 25 มม. g = 0.5 มม. S1 = 12 มม.
S2 = 2.3 มม. a = 5 มม. b = 7 มม. w = 1 มม. และ L = 12 มม.
จากนนใชเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟาในการออกแบบ
เพอใหไดสายอากาศทมประสทธภาพดทสด โดยชองวางแถบ
แมเหลกไฟฟา (EBG) มคาพารามเตอร ดงตอไปน . d1 = 1 มม.
d2 = 1 มม. d3 = 6 มม. d4 = 1 มม.โดยรายละเอยดในการสราง
แสดงดงรปท 1
Ro = 35 mm.
Ri = 25 mm.Rt = 14 mm.
L = 12 mm.
S = 0.1 mm.
Wf = 6.37 mm.g = 0.5 mm
h = 1.6 mm.
y
x
S2 = 2.3 mm.S1 = 12 mm.
w = 1 mm.
a = 5 mm.
b = 7 mm.
d4 = 1mm.d4 = 1 mm.
d3 = 6 mm. d3 = 6 mm.
d1 = 1mm.d2 = 1mm.
รปท 1 สายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนา
สญญาณ ระนาบรวมแบบแถบความถกวางทออกแบบ
ดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนคชองวางแถบ
แมเหลกไฟฟา
สายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนาสญญาณ
ระนาบรวม ทไดออกแบบสตบรปสามเหลยมขนมาใหม ดงรปท 1
โดยใชเทคนคสตรปโหลดในการเพมสตรปรปสเหลยมผนผาเขาไป
ใตฐานของสตบรปสามเหลยม โดยคาความกวาง (S1) และ
คาความสง (S2) ของสตรปรปสเหลยมสามารถแสดงดงตารางท 1
ซงมคาความกวาง และคาความสงทเหมาะสมทสดทตาแหนง
S1 = 12 มม. S2 = 2.3 มม . ทาใหสามารถเพมแบนดวดทของ
สายอากาศไดถง 22 % ดงแสดงในตารางท 1 และ รปท 2
241
ตารางท 1 แสดงการเปรยบเทยบการเปลยนคา S1 และ S2
ระยะหาง (มม.) l uf f− (GHz) cf
(GHz)
Bandwidth
S1 S2 (%) (GHz)
8 2.1 1.69 - 6.28 3.98 115.32 4.59
10 2.3 1.69 - 6.13 3.91 113.55 4.44
12 2.3 1.69 - 8.81 5.25 135.62 7.12
รปท 2 ผลการจาลองแบบคาการสญเสยยอนกลบ
โดยการเปลยนคา S1 และS2
จากผลการจาลองแบบในรปท 2 จะสงเกตเหนวา
คาการสญเสยยอนกลบ ในชวงความถยงมคาสงเพอทาการลดคา
ดงกลาวทางผวจยจงไดเพมรอง ( Slit) รปตวไอ ลงบนสตบ
รปสามเหลยม ดงแสดงในรปท 1 ซงตาแหนงของรองนจะกาหนด
จากปลายดานขวาของสตบ สามารถแสดงดงตารางท 2 และรปท 3
โดยตาแหนงของรองรปตวไอทเหมาะสมทสด อยทตาแหนงท 3
ตารางท 2 การเปรยบเทยบตาแหนงของการเพมรองบนสตบ
สามเหลยมรปตวไอ
ตาแหนง
ท ระยะของ (w) ระยะของ (a) ระยะของ (b)
1 1 มม. 3 มม. 7 มม.
2 1 มม. 4 มม. 7 มม.
3 1 มม. 5 มม. 7 มม.
รปท 3 ผลของการจาลองแบบคาการสญเสยยอนกลบ โดยการ
เปลยนแปลงตาแหนงของการเพมรอง (Slit) รปตวไอ
บนสตบรปสามเหลยม
เมอเปรยบเทยบผลของการจาลองแบบคาการสญเสย
ยอนกลบ ของสายอากาศรองหกเหลยมดานเทา ทปรบเพม
ประสทธภาพดวยเทคนคสตรปโหลด กบสายอากาศ แบบเกา [1]
ดงแสดงในรปท 4 สามารถสรปไดวาสายอากาศรองหกเหลยม
ดานเทาทปรบเพมประสทธภาพดวยเทคนคสตรปโหลด มคาแบนด
วดททกวางกวาสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวย
สายนาสญญาณระนาบรวมแบบเกา [1] เพมขนจากเดม 28 %
สายอากาศเทคนคสตรปโหลด สายอากาศเกา[1]
รปท 4 การเปรยบเทยบผลของการจาลองแบบคาการสญเสย
ยอนกลบ ของสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปรบเพม
ประสทธภาพดวยเทคนคสตรปโหลด กบแบบเกา
จากนนใชเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟาในการออกแบบ
เพอใหไดสายอากาศรองหกเหลยมดานเทาทปอนดวยสายนา
สญญาณระนาบรวมแบบแถบความถกวางทมประสทธภาพดทสด
แสดงดงรปท 5 โดยการเพม EBG รปสเหลยมจตรสเขาไปท
กราวด บรเวณใตฐานของสตบรปสามเหลยมใกลกบตาแหนงสาย
นาสญญาณ ( Feed Line) โดยมขนาดของ EBG (d1*d2) แสดง
ดงตารางท 3 ซงมคาความกวาง และคาความสงทเหมาะสมทสด
คอ d1 = 1มม. d2 = 1 มม. สามารถเพมแบนดวดทของสายอากาศ
ไดอก 1.49 % เมอเทยบกบการใชเทคนคสตรปโหลด
ตารางท 3 แสดงการเปลยนขนาดชองวางแถบแมเหลกไฟฟา
(EBG) บรเวณใตฐานของสตบรปสามเหลยม
ระยะหาง (มม.) fl fu− (GHz) cf
(GHz)
Bandwidth
d1 d2 (%) (GHz)
1 1 1.67 – 9.01 5.34 137.45 7.34
2 2 1.67 – 5.95 3.81 112.33 4.28
3 3 1.67 – 5.86 3.76 111.43 4.19
d1=1,d2=1 d1=2,d2=2 d1=3,d2=3
รปท 5 ผลการจาลองแบบคาการสญเสยยอนกลบโดยปรบเปลยน
คา d1 และd2
จากผลการจาลองแบบในรปท 5 จะสงเกตเหนวา คา
การสญเสยยอนกลบในชวงความถ 5.5 - 8 GHz ยงมคาสง
242
ดงนน เพอทาการลดคาดงกลาว ผวจยจงไดใชเทคนค EBG โดย
การใส EBG รปสเหลยมผนผาเขาไปทใตฐานกราวด ดงแสดงใน
รปท 1 ซงตาแหนงของ EBG กาหนดจากตาแหนง (x=-10, y=0)
และ (x=+10, y = 0) สามารถแสดงดงตารางท 4 และรปท 6
โดยตาแหนงของ EBG ทเหมาะสมทสดมคาความกวาง
และคาความสงทเหมาะสมทสดทคอ d3 = 6มม. d4 = 1 มม.
ตารางท 4 แสดงเปรยบเทยบการเปลยนขนาด EBG (d3 และ d4)
บรเวณใตฐานกราวด
ระยะหาง (มม.) l uf f− (GHz) cf
(GHz)
Bandwidth
d3 d4 (%) (GHz)
4 1 1.67 – 8.87 5.27 136.62 7.20
6 1 1.67 - 8.92 5.29 137.05 7.25
8 1 1.67 - 8.96 5.31 137.28 7.29
เมอเปรยบเทยบผลของการจาลองแบบคาการสญเสย
ยอนกลบ ของสายอากาศทออกแบบดวยเทคนค EBG
กบสายอากาศแบบเกา ดงแสดงในรปท 7 สรปไดวาสายอากาศท
ออกแบบดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนค EBG มคาแบนด
วดททกวางกวาสายอากาศแบบเกา [1] โดยมแบนดวดทเพมขน
จากเดม 27.55% และมคาการสญเสยยอนกลบทตอบสนองไดดขน
d1=1,d2=1,d3=4,d4 = 1 d1=1,d2=1,d3=6,d4 = 1 d1=1,d2=1,d3=8,d4 = 1
รปท 6 ผลของการจาลองแบบคาการสญเสยยอนกลบโดยการ
เปลยนแปลงตาแหนงของ (EBG) รปสเหลยมผนผา
สายอากาศใหม สายอากาศเกา[1]
รปท 7 การเปรยบเทยบผลของการจาลองแบบคาการสญเสย
ยอนกลบของสายอากาศแบบใหมทออกแบบดวยเทคนค
สตรปโหลดรวมกบเทคนคชองวางแถบแมเหลกไฟฟา
กบสายอากาศแบบเกา
3. การสรางและทดสอบสายอากาศ
จากผลการจาลองแบบและการปรบคาพารามเตอรตางๆ
ของสายอากาศดวยวธเชงประสบการณ ( Empirical method)
รวมกบโปรแกรมโปรแกรม IE3D ใหไดคาทเหมาะสม ซงไดขนาด
ของสายอากาศดงรปท 1 และทาการสรางสายอากาศตนแบบตาม
ขนาดของสายอากาศดงรปท 1 โดยตวสายอากาศถกสรางขนดวย
แผนวงจรพมพชนด FR-4 ซงม คาคงทไดอเลกตรก ( rε )
เทากบ 4.4 คา Loss Tangent เทากบ 0.02 ความสงของฐานรอง
ไดอเลกตรกเทากบ 1.6 มม. ความหนาของทองแดงเทากบ 0.0018
มม. สายอากาศตนแบบทสรางสาเรจแสดงดงรปท 8
รปท 8 ชนงานสายอากาศตนแบบและการทดสอบสายอากาศ
3.1 การทดสอบวดคาความสญเสยยอนกลบ
จากนนทาการทดสอบวดคาการสญเสยยอนกลบ โดยใช
เครองวเคราะหขายงานไฟฟา (Network Analyzer) รน N5230C
แลวทาการเปรยบเทยบคาการสญเสยยอนกลบ ของสายอากาศ
ทไดสรางขนกบผลทไดจากการจาลอง และผลทไดจากการวด
พบวาสายอากาศมแบนดวดทกวาง ประมาณ 148.66%
(1.45 GHz - 9.82 GHz) ทคาการสญเสยยอนกลบ เทากบ -10 dB
ดงแสดงในรปท 9
Simulated Measured
รปท 9 ผลการจาลองแบบและจากการวดของสายอากาศ
ทออกแบบดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบ
เทคนค (EBG)
เมอทาการเปรยบเทยบระหวางสายอากาศทออกแบบดวย
เทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนค EGB กบสายอากาศแบบเกา [1]
พบวามขนาดและรปรางทใกลเคยงกน และผลการเปรยบเทยบ
การวดพบวาสายอากาศทออกแบบดวยเทคนคสตรปโหลด
รวมกบเทคนค EBG นมแบนดวดทเพมขนจากเดม 39.16%
ดงแสดงในตารางท 5
243
ตารางท 5 ผลการเปรยบเทยบการวดและทดสอบระหวาง
สายอากาศทออกแบบดวยเทคนคสตรปโหลด
รวมกบเทคนค EGB กบสายอากาศแบบเกา [1]
สาย
อากาศ
ผลการ
ดาเนนงาน UL ff −
(GHz) Cf
(GHz)
Bandwidth
(%) (GHz)
สายอากาศหก
เหลยมดานเทา
แบบเกา [2]
ผลจากการ
จาลอง 1.68- 6.07 3.88 113.24 4.39
ผลจากการวด 1.86- 6.38 4.12 109.50 4.51
สายอากาศท
ออกแบบดวย
เทคนค EBG
ผลจากการ
จาลอง 1.67- 8.92 5.29 137.05 7.25
ผลจากการวด 1.45– 9.82 5.63 148.66 8.37
4.2 การทดสอบวดแบบรปการแผพลงงานของสายอากาศ
การทดสอบวดแบบรปการแผพลงงานของสายอากาศ
โดยตออปกรณตามรปท 10 โดยใชเครองวเคราะหขายงานไฟฟา
รน E8257D และโปรแกรม Antenna Measurement studio
โดยทาการวดรปแบบการแผพลงงานของสายอากาศทความถ
2.45 GHz, 5.2 GHz และ 9.2 GHz
รปท 10 การตออปกรณวดแบบรปการแผพลงงานสายอากาศ
ในแนวระนาบ x-z plane (Co-Polarization)
ผลการวดแบบรปการแผพลงงานของสายอากาศทออกแบบดวย
เทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนค EBG ทสรางขนในงานวจยนจะ
ทาการวดใน ระนาบ x-z และระนาบ y-z
สาหรบผลการวดแบบรปการแผพลงงานของสายอากาศ
ระนาบ x-z ดง แสดงดงรปท 11 รปท 12 และรปท 13 ตามลาดบ
พบวาสายอากาศจะมการแบบรปการแผพลงงานรอบทศ
และเมอความถสงขนแบบรปการแผพลงงานจะเรมบดเบยว
และบดเบยวมากทสดท ความถ 9.2 GHz
รปท 11 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 2.45 GHz ระนาบ x-z
รปท 12 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 5.2 GHz ระนาบ x-z
รปท 13 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 9.2 GHz ระนาบ x-z
รปท 14 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 2.45 GHz ระนาบ y-z
รปท 15 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 5.2 GHz ระนาบ y-z
244
รปท 16 ผลการการวดการแผพลงงานสายอากาศ
ทความถ 9.2 GHz ระนาบ y-z
สาหรบผลการวดแบบรปการแผพลงงานของสายอากาศ
ดงแสดงดงรปท 14 รปท 15 และรปท 16 ตามลาดบ พบวา
สายอากาศจะมการแบบรปการแผพลงงานกระจดกระจายรอบ
ทศทาง และเมอความถสงขนแบบรปการแผพลงงาน
จะเรมกระจดกระจายมากขนและกระจดกระจายมากทสดท
ความถ 9.2 GHz
สรปไดวา สายอากาศ ทสรางขนในงานวจยนทสามารถรบ
การ แผพลงงาน ของคลนแบบ Co-Polarization และ Cross-
Polarization ดทสดท ความถ 2.45 GHz และแบบรปการแผ
พลงงานของสายอากาศมรปการแผพลงงานใกลเคยงกบผลการ
จาลอง สวนทความถ 9.2 GHz เรมมการบดเบยว ของแบบรปการ
แผพลงงานมากทสด
3.3 การทดสอบวดอตราขยายของสายอากาศ
การวด อตราขยาย ของสายอากาศ ทา การตออปกรณ
ตามรปท 17 มเครองกาเนดสญญาณ (RF Signal Generator)
เปนตวปอนสญญาณทความถ 1-10 GHz สงกาลงคลนออกไป
0 dBm โดยผานสายโคแอกเชยล ชนด RG-142 ทมอมพแดนซ
50 โอหมไปยงสายอากาศรปปากแตร (Horn Antenna) ทเปนตว
สงสญญาณแผไปยงสายอากาศ หกเหลยม ทเปนตวรบสญญาณ
ซงเปนสายอากาศทจะทาการทดสอบโดยผานสายโคแอกเชยล
เขาเครองวเคราะหแถบความถ (spectrum Analyzer) ซงจะไดคา
ความแรงของสญญาณความถสงทรบได แลวนามาคานวนเพอหา
อตราขยายของสายอากาศของสายอากาศทสรางขน
เนองจาก สายอากาศทนาทดสอบดงรปท 17 มอตราขยาย
เทากนทงดานรบและสงดงนนสามารถคานวนหา อตราขยาย ของ
สายอากาศทสรางขนจากสตร
รปท 17 การวดอตราขยายของสายอากาศ
รปท 18 ผลของอตราขยายของสายอากาศ ทไดจากการวด
จากรปท 18 ผลของอตราการขยายพลงงานสงสดของสายอากาศ
ทความถเรโซแนนซ ณ ความถ 3 GHz เทากบ 4.9dBi และผลของ
อตราการขยายพลงงานตาสด ณ ความถ 7 GHz เทากบ 1.39 dBi
4. สรปผล
งานวจยนนาเสนอการพฒนาสายอากาศแบบไมโครสตรป
ทมการ การพฒนาปรบเพมประสทธภาพของสายอากาศรอง
หกเหลยมดาน เทาทปอนดวยสายนาสญญาณระนาบรวมแบบ
แถบความถกวางโดยเทคนค ปรบปรง สตรปและรองสลต
และปรบเพมประสทธภาพตอดวยเทคนค EBG นน ทาใหไดคา
แบนดวดทเพมขนและคาการสญเสยยอนกลบลดลง ซงครอบคลม
การใชงานในยานความถของระบบสอสารไรสาย จากผลการวจย
พบวาสายอากาศมแบนดวดททคาการสญเสยยอนกลบตากวา
-10 dB ทความถ 1.45 - 9.82 GHz หรอมคาเปอรเซนตแบนดวดท
148.66 % และเมอเปรยบเทยบคาการสญเสยยอนกลบระหวาง
สายอากาศทออกแบบดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนค EBG
และสายอากาศแบบเกา [1] ผลปรากฏวาสายอากาศทออกแบบ
ดวยเทคนคสตรปโหลดรวมกบเทคนค EBG มแบนดวดทเพมขน
จากเดม 39.16% และ แบบรปการแผพลงงานของสายอากาศ
มรปการแผพลงงานใกลเคยงกบผลการจาลอง โดยทอตราการ
ขยายพลงงานสงสดของสายอากาศทความถ 3 GHz เทากบ
4.9dBi ดงนนงานวจยนสามารถนาไปประยกตในการออกแบบ
และสรางสายอากาศ แบบแถบความถกวางของระบบสอสารไรสาย
ตางๆ เชน DCS, PCS, UMTS, WLAN 802.11 a/b/g, Bluetooth
และ ครอบคลมยานความถ IEEE 802.16 WiMAX ไดถง 85.25 %
5. เอกสารอางอง
[1] ไกรศร สารขา. 2549 . สายอากาศรองหกเหลยมดาน
เทาทปอนดวยสายนาสญญาณระนาบรวมแบบแถบ
ความถกวาง. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต
สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา บณฑต
วทยาลย สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ.
[2] A Danideh, A.A. Loft Neyestanak, M.N. Moghaddasi and,
G. Dadashzadeh, “Compact slot antenna with EBG
feeding line for WLAN applications” Progress In
Electromagnetics Research C, Vol. 10, 87-99, 2009.
245
