Etude et Conception d’une Antenne Patch Monopole à faisceau reconfigurable à base de surfaces sélectives en fréquence

Abstract

Une nouvelle antenne à faisceau reconfigurable à base des surfaces sélectives en fréquence actives (AFSS) est présentée. L'antenne se compose d’une antenne monopole à rayonnement omnidirectionnel et une nouvelle surface sélective en fréquence active entourant l’antenne monopole. La cellule unitaire de la structure contient deux patchs circulaires reliés entre eux par une diode PIN haute fréquence. Les éléments du panneau AFSS sont conçus à l'aide du logiciel de simulation CST Microwave studio. Les diodes PIN sont appliquées pour réaliser une commutation de faisceau. La commutation entre les états ON et OFF des diodes sur les panneaux AFSS offre des caractéristiques de réflexion et de transmission dans la bande WIFI 5 GHz. Les panneaux AFSS sont placés dans une structure triangulaire avec différentes combinaisons des diodes, la commutation du faisceau est obtenue dans trois directions qui sont : , et . En plus, le gain est amélioré de 2.2 dBi à 5.71 dBi, dans une configuration plus compacte par rapport à la littérature.

A novel beam switching antenna based on active frequency selective surfaces (AFSS) is presented. The antenna consists of a monopole antenna with omnidirectional radiation pattern and a novel active circular frequency selective surface surrounding the monopole antenna. Each unit cell in the AFSS structure contains two circular shaped patches connected with each other by a high frequency PIN-diode. The AFSS elements are designed using CST microwave studio. The PIN-diodes are applied to achieve beam switching. By switching between ON and OFF states of PIN-diodes, exhibit reflection and transmission characteristics within the WIFI band of 5 GHz. The AFSS unit cells are arranged in a triangular structure with different combinations of the diode states, the beam switching is achieved at three directions which are , and . In addition, the gain is improved from 2.2 dBi to 5.71 dBi within compact configuration compared to the literature.