Un ancho de banda de antena de parche solo de metal para CubeSat
Autores: Abulgasem, Suhila; Tubbal, Faisel; Raad, Raad; Theoharis, Panagiotis Ioannis; Liu, Sining; Ali Khan, Muhammad Usman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un ancho de banda de antena de parche solo de metal para CubeSat
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Antena compacta de banda ancha de parche de metal único
Ancho de banda
Ganancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta una antena de parche compacta de banda ancha y alto rendimiento para CubeSat. El diseño propuesto de la antena solo de metal consiste principalmente en un parche superior, un parche en forma de rampa plegada y pasadores de refuerzo que conectan la antena con el plano de tierra. Ajustando las longitudes y anchos de los dos brazos del parche superior en forma de F, se genera una segunda frecuencia de resonancia y, por lo tanto, se incrementa el ancho de banda de -10 dB. Además, se presenta el efecto de las longitudes y anchos de los brazos en los coeficientes de reflexión, la frecuencia de operación y el ancho de banda. Para validar el diseño y los resultados de la simulación, se fabricó un prototipo de antena de parche solo de metal que fue probado en una cámara. Se logra un buen acuerdo entre los resultados simulados y medidos. Los resultados medidos muestran que el prototipo fabricado logra un ancho de banda de -10 dB del 44.9% (1.6-2.7 GHz), un coeficiente de reflexión bajo de -24.4 dB y una alta eficiencia, es decir, 85% a 2.45 GHz. El rendimiento de radiación de la antena propuesta se mide, mostrando una ganancia realizada máxima de 8.5 dBi con un nivel de polarización cruzada inferior a -20 dB a 2.45 GHz y un ancho de banda de ganancia de 3 dB del 61.22%.
Descripción
Este artículo presenta una antena de parche compacta de banda ancha y alto rendimiento para CubeSat. El diseño propuesto de la antena solo de metal consiste principalmente en un parche superior, un parche en forma de rampa plegada y pasadores de refuerzo que conectan la antena con el plano de tierra. Ajustando las longitudes y anchos de los dos brazos del parche superior en forma de F, se genera una segunda frecuencia de resonancia y, por lo tanto, se incrementa el ancho de banda de -10 dB. Además, se presenta el efecto de las longitudes y anchos de los brazos en los coeficientes de reflexión, la frecuencia de operación y el ancho de banda. Para validar el diseño y los resultados de la simulación, se fabricó un prototipo de antena de parche solo de metal que fue probado en una cámara. Se logra un buen acuerdo entre los resultados simulados y medidos. Los resultados medidos muestran que el prototipo fabricado logra un ancho de banda de -10 dB del 44.9% (1.6-2.7 GHz), un coeficiente de reflexión bajo de -24.4 dB y una alta eficiencia, es decir, 85% a 2.45 GHz. El rendimiento de radiación de la antena propuesta se mide, mostrando una ganancia realizada máxima de 8.5 dBi con un nivel de polarización cruzada inferior a -20 dB a 2.45 GHz y un ancho de banda de ganancia de 3 dB del 61.22%.