Photonic band gap structure microstrip patch antenna for WiMAX and Wi-Fi application

Der Artikel befasst sich mit dem Design und der Leistungssteigerung von Microstrip-Patch-Antennen (MPA) unter Verwendung photonischer Bandlücken (PBG). Zunächst werden die Beschränkungen traditioneller MPA-Designs diskutiert, insbesondere ihre geringe Bandbreite und geringe Verstärkung. Die Einführung von PBG-Strukturen wird als Lösung für diese Probleme präsentiert, wobei der Schwerpunkt auf ihrer Fähigkeit liegt, die Ausbreitung von Oberflächenwellen zu unterdrücken und die Antennenleistung zu verbessern. Die Studie vergleicht die Leistung von MPAs mit und ohne PBG-Strukturen und zeigt signifikante Verbesserungen bei Bandbreite und Gewinn. Der Einsatz von PBG-Strukturen ermöglicht das Erreichen einer gewünschten zentralen Frequenz, wodurch sich die Antenne für Anwendungen wie WiMAX und Wi-Fi eignet. Der Artikel bietet eine detaillierte Simulation und experimentelle Analyse, die die Vorteile der Einbindung von PBG-Strukturen in MPA-Designs hervorhebt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von PBG-Strukturen zu einer deutlichen Erhöhung der Bandbreite von 11,34% auf 55,44% und einer signifikanten Verbesserung des Rückflussverlustes von -20,03 dB auf -29,29 dB führen kann. Darüber hinaus untersucht die Studie den Einfluss von PBG-Strukturen auf andere Leistungskennzahlen wie Richtwirkung, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) und Strahlungseffizienz. Der Artikel schließt mit einer Diskussion über die praktischen Auswirkungen dieser Ergebnisse, wobei das Potenzial von PBG-Strukturen zur Leistungssteigerung von Microstrip-Patch-Antennen für verschiedene drahtlose Anwendungen hervorgehoben wird.