Резонансные частоты симметричной четырех-гребенчатой монопольной микрополосковой антенны

А.Г. Маркина
Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2541-7746.2019.2.301-314

Для цитирования: Маркина А.Г. Резонансные частоты симметричной четырехгребенчатой монопольной микрополосковой антенны // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 2. – С. 301–314. – doi: 10.26907/2541- 7746.2019.2.301-314.

For citation: Markina A.G. Resonance frequencies of a symmetrical four-tooth-shaped microstrip antenna. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki, 2019, vol. 161, no. 2, pp. 301–314. doi: 10.26907/2541-7746.2019.2.301-314. (In Russian)

Аннотация

Рассмотрена монопольная микрополосковая антенна с симметричным четырех-гребенчатым излучателем. Проанализирована зависимость значений трёх старших резонансных частот от геометрии излучателя. Показано, что изменение длины и ширины излучателя по-разному влияет на значения резонансных частот. Например, установлено, что глубина прямоугольных вырезов на излучателе не изменяет третью резонансную частоту и мало уменьшает значения второго резонанса. Исследовано также влияние ряда других геометрических параметров антенны на резонансные частоты. Показано незначительное влияние ширины линии запитки, толщины подложки и размеров земли на резонансные частоты. Проведен регрессионный анализ и построены математические модели, описывающие связь резонансных частот с параметрами излучателя. С меньшей погрешностью построены регрессионные модели для длин волн, соответствующим резонансным частотам. Для всех моделей вычислены среднеквадратичная и абсолютная ошибки. Полученные формулы могут быть использованы в проектировании многодиапазонной антенны с заданными резонансными частотами.

Ключевые слова: резонансные частоты, монопольная микрополосковая антенна, четырех-гребенчатый излучатель, регрессионный анализ

Благодарности. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Литература
1. Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design. – New Jersey: John Wiley & Sons, 2016. – 1095 p.
2. Guha D., Antar Y.M.M. Microstrip and Printed Antennas: New Trends, Techniques and Applications. – John Wiley & Sons, 2011. – 309 p.
3. Chen J., Fan S.T., Hu W., Liang C.H. Design of tri-band printed monopole antenna for WLAN and WIMAX applications // Progress in Electromagnetics Research C. – 2011. – V. 23. – P. 265–275. – doi: 10.2528/PIERC11080905.
4. Jose J.V., Rekh A.S. Emerging trends in high gain antennas for wireless communication // Proc. IEEE Int. Conf. on Innovations in Electrical, Electronics, Instrumentation and Media Technology , ICIEEIMT 17. – IEEE, 2017. – P. 334–336. – doi: 10.1109/ICIEEIMT.2017.8116861.
5. Kaur N., Malhotra S. A review on significance of design parameters of microstrip patch antennas // Proc. 5th Int. Conf. on Wireless Networks and Embedded Systems (WECON'16). – IEEE, 2016. – P. 1–6. – doi: 10.1109/WECON.2016.7993491.
6. Manohar M., Kshetrimayum R.S., Gogoi A.K. Printed monopole antenna with tapered feed line, feed region and patch for super wideband applications // IET Microwaves, Antennas & Propag. – 2014. – V. 8, No 1. – P. 39–45. – doi: 10.1049/iet-map.2013.0094.
7. Yang J., Wang H., Lv Z., Wang H. Design of miniaturized dual-band microstrip antenna for WLAN application // Sensors. – 2016. – V. 6, No 7. – Art. 983, P. 1–15. – doi: 10.3390/s16070983.
8. Sundaravel M.E., Vallikannu A.L., Sheker H. Compact printed slot UWB monopole antenna with ground plane slit // IOSR J. Electronics and Communication Engineering. – 2013. – V. 8, No 3. – P. 25–30. – doi: 10.9790/2834-0832530.
9. Jangid K.G., Jain P.K., Sharma B.R., Saxena V.K., Kulhar V.S., Bhatnagar D. Ring slotted circularly polarized U-shaped printed monopole antenna for various wireless applications // Adv. Electromagn. – 2017. – V. 6, No 1. – P. 70–76. – doi: 10.7716/aem.v6i1.460.
10. Ma L., Edwards R.M., Whittow W.G. A multi-band printed monopole antenna // 3rd Eur. Conf. on Antennas and Propagation. – IEEE, 2009. – P. 962–964.
11. Thakare Y.B. Design of printed monopole antenna for microwave communication // Int. J. Microwave Eng. – 2016. – V. 1, No 4. – P. 45-?55.. – doi: 10.5121/Jmicro.2016.1405.
12. Mondal K., Sarkar P.P. A compact broadband microstrip patch antenna for WiMAX/LAN/Wi-Fi/WLAN applications // Indian J. Pure Appl. Phys. – 2016. – V. 54. – P. 727–732.
13. Agarwal A., Singhal P.K., Ojha S.S., Gupta A.K. Design of CPW-fed printed rectangular monopole antenna for wideband dual-frequency applications // Int. J. Innovation Appl. Stud. – 2013. – V. 3, No 3. – P. 758–764.

14. Ray K.P. Design aspects of printed monopole antennas for ultra-wide band applications // Int. J. Antennas Propag. – 2008. – V. 2008. – Art. 713858, P. 1–8. – doi: 10.1155/2008/713858.
15. Markina A.G., Tumakov D.N., Pleshchinskii N.B. On electrical characteristics of combshaped microstrip antennas // 2017 IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). – IEEE, 2017. – P. 179–183. – doi: 10.1109/EIConRus.2017.7910523.
16. Markina A.G., Tumakov D.N., Pleshchinskii N.B. On base frequency for the symmetrical four comb-tooth-shaped microstrip antenna // J. Fundam. Appl. Sci. – 2017. – V. 9, No 1S. – P. 1534–1547.
17. Markina A.G., Tumakov D.N., Pleshchinskii N.B. Bandwidth enhancement of symmetrical fourth-teeth-shaped microstrip antenna // Helix. – 2018. – V. 8, No 1. – P. 2275–2283. – doi: 10.29042/2018-2275-2283.
18. Abgaryan G.V., Markina A.G., Tumakov D.N. Application of correlation and regression analysis to designing antennas // Revista Publicando. – 2017. – V. 4, No 13. – P. Pr1–Pr13.
19. Markina A.G., Tumakov D.N., Pleshchinskii N.B. Designing a symmetrical eight-teethshaped microstrip antenna for Wi-Fi applications // 2018 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS). – IEEE, 2018.– P. 491–495. – doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524698.
20. Tumakov D.N., Markina A.G., Badriev I.B. Fast method for designing a well-matched symmetrical four-tooth-shaped microstrip antenna for Wi-Fi applications // J. Phys.: Conf. Ser. – 2019. – V. 1158, No 4. – Art. 042029, P. 1–7. - doi: 10.1088/1742-6596/1158/4/042029.
21. Tumakov D., Markina A., Pleshchinskii N. Model of resistance for a symmetrical fourtooth-shaped microstrip antenna // J. Adv. Res. Dyn. Control Syst. – 2018. – V. 10, No. 10. – P. 1716–1722.
22. Rawlings J.O., Pantula S.G., Dickey D.A. Applied Regression Analysis: A Research Tool. – Springer, 2001. – 659 p.

Поступила в редакцию
15.03.19

Маркина Ангелина Геннадьевна, аспирант Института вычислительной математики и информационных технологий
Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: m8angelina@gmail.com

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.