The effect of substrate properties

The effect of substrate properties on the radiation pattern and directivity of the antenna were investigated by varying the substrate thickness and εr.

A. Effect of relative permittivity
The relative permittivity is varied for a fixed substrate thickness of h=1 mm. Fig. 6 shows 2D radiation pattern plots obtained when εr was increased. It can be seen that, at lower εr values the antenna has a narrow main lobe, which translates to good directivity. However, as the value increases, the main lobe broadens, and eventually two lobes were formed when εr = 5. This agrees with the observations pointed out by Katehi and Alexopoulos [22]. The pattern generally deteriorated with increasing εr, with more power being radiated in the backside direction. As higher εr is used, more energy is directed towards the antenna sides due to more modes are generated inside the substrate. The rather severe backside lobes are the manifest of edge-feeding used in this design.





Table 5 tabulates the directivity and gain for different εr. The directivity, and hence gain, decreases with increasing εr. This behaviour could have been due to a decrease of the fringing fields and the patch area which happens when a higher εr is used.



bbbbbbbbbbbbb
In the previous section, it can be seen that the bandwidth of the antenna increases with substrate thickness. Its effect on the radiation pattern is shown here. The substrate thickness is varied for εr =3. Fig. 7 shows the 2D plots of the radiation pattern when increasing the thickness of the substrate.



From Fig. 7 it can be seen that the width of the main lobe remained almost the same when the substrate thickness was increased. The substrate has a small effect on the radiation pattern. This is because using thicker substrates do not affectthe patch size so much, but only extends the zone of the fringing fields [22-24].

Table 6 lists the directivity and gain for the various substrates. It can be seen that the directivity and gain of the antenna increased with substrate thickness. This is due to the increase in aperture area and patch size.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของคุณสมบัติของพื้นผิวในรูปแบบการแผ่รังสีและ directivity ของเสาอากาศถูกสอบสวน โดยแตกต่างกันความหนาของพื้นผิวและ εrA. ผลของ permittivity ญาติPermittivity สัมพัทธ์แตกต่างกันสำหรับพื้นผิวคงความหนาของ h = 1 mm. Fig. 6 แสดงรูปแบบ 2D รังสีลงจุดรับเมื่อ εr ขึ้น จะเห็นได้ว่า ที่ค่า εr ต่ำกว่า เสาอากาศที่มีที่แคบโลบหลัก ซึ่งแปล directivity ดี อย่างไรก็ตาม เป็นการเพิ่มค่า โลบหลักแผ่กว้าง และกลีบที่สองได้เกิดขึ้นในที่สุดเมื่อ εr = 5 นี้ตกลงกับสังเกตชี้ให้เห็น โดย Katehi และ Alexopoulos [22] รูปแบบโดยทั่วไปรูปกับเพิ่ม εr พลังงานถูก radiated ในทิศทางด้านหลัง ใช้ εr สูง พลังงานมากขึ้นอยู่โดยตรงต่อเสาอากาศด้านข้างเนื่องจากโหมดเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นภายในพื้นผิว กลีบด้านหลังค่อนข้างรุนแรงมีรายการของขอบอาหารใช้ในการออกแบบนี้ตาราง 5 tabulates directivity และกำไรสำหรับ εr แตกต่างกัน Directivity ดังนั้นกำไร ลด มีเพิ่ม εr พฤติกรรมนี้อาจได้รับเนื่องจากการลดลงของฟิลด์ fringing และตั้งโปรแกรมปรับปรุงที่เกิดขึ้นเมื่อมีใช้ εr สูงbbbbbbbbbbbbbในส่วนก่อนหน้านี้ จะเห็นได้ว่า แบนด์วิธของเสาอากาศเพิ่มขึ้นกับความหนาของพื้นผิว ผลของรูปแบบการแผ่รังสีจะแสดงที่นี่ ความหนาของพื้นผิวที่แตกต่างกันสำหรับ εr = 3 Fig. 7 แสดงผืน 2D ของรูปแบบรังสีเมื่อเพิ่มความหนาของพื้นผิวFig. 7 จะเห็นได้ว่า ความกว้างของโลบหลักอยู่เกือบเหมือนกันเมื่อความหนาพื้นผิวขึ้น พื้นผิวมีผลขนาดเล็กในรูปแบบการฉายรังสี ทั้งนี้เนื่องจากการใช้พื้นผิวหนาทำไม่ affectthe แพทช์ขนาดมาก แต่เพียง ขยายโซนฟิลด์ fringing [22-24]ตาราง 6 แสดง directivity และกำไรสำหรับพื้นผิวต่าง ๆ จะเห็นได้ว่า directivity และกำไรของเสาอากาศเพิ่มขึ้นกับความหนาของพื้นผิว นี้จะเพิ่มขนาดรูรับแสงที่ตั้งและการปรับปรุง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลของคุณสมบัติพื้นผิวในรูปแบบการฉายรังสีและทิศทางของเสาอากาศถูกตรวจสอบโดยการเปลี่ยนแปลงความหนาของพื้นผิวและεr. A. ผลของการยอมญาติpermittivity ญาติจะแตกต่างกันสำหรับความหนาของพื้นผิวคงที่ h = 1 มม มะเดื่อ 6 แสดงให้เห็นถึงรูปแบบการแปลง 2D รังสีที่ได้รับเมื่อεrเพิ่มขึ้น จะเห็นได้ว่าในεrต่ำกว่าค่าเสาอากาศมีกลีบแคบหลักซึ่งหมายถึงทิศทางที่ดี อย่างไรก็ตามในขณะที่การเพิ่มขึ้นของค่ากลีบหลักขยายและในที่สุดทั้งสองก้อนที่มีอยู่เมื่อεr = 5 ซึ่งเห็นด้วยกับข้อสังเกตแหลมออกโดย Katehi และ Alexopoulos [22] รูปแบบที่เสื่อมสภาพโดยทั่วไปกับการเพิ่มεrมีอำนาจมากขึ้นถูกแผ่ไปในทิศทางด้านหลัง ในฐานะที่เป็นεrสูงมีการใช้พลังงานมากขึ้นเป็นผู้กำกับที่มีต่อด้านข้างเสาอากาศเนื่องจากโหมดอื่น ๆ ถูกสร้างขึ้นภายในพื้นผิว ค่อนข้างกลีบด้านหลังอย่างรุนแรงเป็นที่ประจักษ์ของขอบให้อาหารที่ใช้ในการออกแบบนี้. ตารางที่ 5 tabulates ทิศทางและกำไรสำหรับεrที่แตกต่างกัน ทิศทางและได้รับจึงลดลงด้วยการเพิ่มεr ลักษณะการทำงานนี้จะได้รับจากการลดลงของเขตแนวพื้นที่และแพทช์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อεrที่สูงขึ้นจะใช้. bbbbbbbbbbbbb ในส่วนก่อนหน้านี้ก็จะเห็นได้ว่าแบนด์วิดธ์ของการเพิ่มเสาอากาศที่มีความหนาของพื้นผิว ส่งผลกระทบต่อรูปแบบการฉายรังสีจะแสดงที่นี่ ความหนาของพื้นผิวที่จะแตกต่างกันสำหรับεr = 3 มะเดื่อ 7 แสดงให้เห็นถึงการแปลง 2D ของรูปแบบการฉายรังสีเมื่อเพิ่มความหนาของพื้นผิว. จากรูป 7 มันจะเห็นได้ว่าความกว้างของกลีบหลักยังคงอยู่เกือบจะเหมือนกันเมื่อความหนาของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น สารตั้งต้นที่มีผลขนาดเล็กในรูปแบบการฉายรังสี เพราะนี่คือการใช้พื้นผิวหนาไม่ได้ขนาดแพทช์ affectthe มาก แต่ขยายโซนของสนามแนว [22-24]. ตารางที่ 6 รายการทิศทางและกำไรสำหรับพื้นผิวต่างๆ มันจะเห็นได้ว่าทิศทางและกำไรของเสาอากาศที่เพิ่มขึ้นมีความหนาของพื้นผิว เพราะนี่คือการเพิ่มขึ้นของพื้นที่และขนาดรูรับแสงแพทช์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลของการใช้ทรัพย์สินในรูปแบบและทิศทางรังสีของเสาอากาศได้ โดยปรับความหนาและพื้นผิวε R .

a ผลของการป้อน
ญาติญาติป้อนหลากหลาย สำหรับซ่อมพื้นผิวความหนาของ H = 1 mm รูปที่ 6 แสดงรังสีแบบ 2D แปลงได้เมื่อε R เพิ่มขึ้น จะเห็นได้ว่าลดεค่า r เสาอากาศมีกลีบแคบหลักซึ่งแปลดีทิศทาง . อย่างไรก็ตาม เป็นค่าเพิ่ม , โลบหลักแผ่กว้าง และในที่สุดสองแฉกขึ้นเมื่อε r = 5 อันนี้เห็นด้วยกับข้อสังเกตและแหลมออกโดย katehi แอลิกซอเปอลิส [ 22 ] รูปแบบโดยทั่วไปเสื่อมโทรมเพิ่มε R กับพลังงานที่ถูกรังสีในด้านหลังทิศทางเป็น R εสูงกว่าใช้พลังงานมากขึ้นโดยตรงไปยังเสาอากาศด้านข้างเนื่องจากโหมดเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นในพื้นผิว มีด้านหลังที่ค่อนข้างรุนแรง มีรายการของขอบอาหารที่ใช้ในการออกแบบนี้





โต๊ะ 5 tabulates ทิศทางและเข้ากันε R . ทิศทางและจึงได้รับลดลงเมื่อเพิ่มε Rพฤติกรรมนี้อาจได้รับเนื่องจากการลดลงของ fringing ไร่นาและพื้นที่ Patch ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ R εสูงกว่าใช้ ไม่ . . . ฉันจะรอฮีโร่กลับมา




ในส่วนก่อนหน้านี้ จะเห็นได้ว่าขนาดของเสาอากาศ เพิ่มความหนาทนทาน ผลของรังสีรูปแบบจะแสดงที่นี่ พื้นผิวความหนาแตกต่างกันสำหรับε R = 3 ภาพประกอบ7 แสดงแปลง 2D ของรังสีรูปแบบ เมื่อเพิ่มความหนาของพื้นผิว .



จากรูปที่ 7 จะเห็นได้ว่า ความกว้างของหลัก ที่ยังคงเกือบเดียวกันเมื่อพื้นผิวความหนาเพิ่มขึ้น พื้นผิวที่มีผลขนาดเล็กในการฉายรังสีแบบ นี้เป็นเพราะใช้ความหนาพื้นผิวไม่ส่งผลกระทบต่อขนาดของแพทช์มากแต่ขยายเขตของ fringing สาขา [ 21 ] . โต๊ะ

6 แสดงทิศทางและได้รับสำหรับพื้นผิวต่าง ๆ จะเห็นได้ว่า ทิศทาง และเข้าของสายอากาศที่เพิ่มขึ้นกับความหนาของพื้นผิว นี้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นในพื้นที่รูรับแสงขนาด


และแพทช์