Published December 11, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Design of a 1×2 CPW Fractal Antenna Array on Plexiglas Substrate with Defected Ground Plane for Telecommunication Applications

Creators

  • 1. Tunis El Manar University
  • 2. Université Côte d'Azur

Description

In this paper, a fractal antenna array for telecommunication applications is presented. The proposed antenna array is realized on a Plexiglas substrate, has 1×2 radiating elements, and dimensions of 170mm×105mm. The antenna array is composed of two Koch Snowflake patches and is fed by a Coplanar Waveguide (CPW) transmission line. Radiating elements and the ground plane are printed on the top side of the substrate. Defected Ground Structure (DGS) technique is employed to enhance the bandwidth and improve the impedance matching. The proposed antenna array operates at two frequency bands, 1.08-1.32GHz covering the GPS band and 1.7-3.7GHz covering the GSM 1800/1900, UTMS, Bluetooth, LTE, and WiMAX bands. In addition, the antenna has a good performance with efficiency and peak gain of 82% and 6.3dB respectively. These characteristics allow the antenna to be an attractive candidate for telecommunication systems. Design and analysis of different structures were carried out with Ansys HFSS.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الورقة، يتم تقديم مصفوفة هوائي كسورية لتطبيقات الاتصالات السلكية واللاسلكية. يتم تحقيق مصفوفة الهوائي المقترحة على ركيزة زجاجية، ولها عناصر مشعة 1×2، وأبعاد 170 مم×105 مم. تتكون مصفوفة الهوائي من رقعتين من رقائق الثلج من كوخ ويتم تغذيتها بواسطة خط نقل موجه موجي مشترك المستوى (CPW). تتم طباعة العناصر المشعة والمستوى الأرضي على الجانب العلوي من الركيزة. تُستخدم تقنية البنية الأرضية المعيبة (DGS) لتعزيز عرض النطاق الترددي وتحسين مطابقة المعاوقة. تعمل مصفوفة الهوائي المقترحة على نطاقي تردد، 1.08-1.32 جيجا هرتز تغطي نطاق GPS و 1.7-3.7 جيجا هرتز تغطي نطاقات GSM 1800/1900 و UTMS و Bluetooth و LTE و WiMAX. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الهوائي بأداء جيد مع كفاءة واكتساب ذروة 82 ٪ و 6.3 ديسيبل على التوالي. تسمح هذه الخصائص للهوائي بأن يكون مرشحًا جذابًا لأنظمة الاتصالات. تم تصميم وتحليل الهياكل المختلفة مع أنسيس إتش إف إس إس.

Translated Description (French)

Dans cet article, un réseau d'antennes fractales pour des applications de télécommunication est présenté. Le réseau d'antennes proposé est réalisé sur un substrat en plexiglas, a 1×2 éléments rayonnants et des dimensions de 170 mm×105 mm. Le réseau d'antennes est composé de deux patchs Koch Snowflake et est alimenté par une ligne de transmission à guide d'ondes coplanaire (CPW). Les éléments rayonnants et le plan de masse sont imprimés sur la face supérieure du substrat. La technique de structure de terre défectueuse (DGS) est utilisée pour améliorer la bande passante et améliorer l'adaptation d'impédance. Le réseau d'antennes proposé fonctionne dans deux bandes de fréquences, 1,08-1,32 GHz couvrant la bande GPS et 1,7-3,7 GHz couvrant les bandes GSM 1800/1900, UTMS, Bluetooth, LTE et WiMAX. De plus, l'antenne a de bonnes performances avec une efficacité et un gain de crête de 82 % et 6,3 dB respectivement. Ces caractéristiques permettent à l'antenne d'être un candidat attrayant pour les systèmes de télécommunication. La conception et l'analyse des différentes structures ont été réalisées avec Ansys HFSS.

Translated Description (Spanish)

En este documento, se presenta un conjunto de antenas fractales para aplicaciones de telecomunicaciones. El conjunto de antenas propuesto se realiza sobre un sustrato de plexiglás, tiene 1×2 elementos radiantes y dimensiones de 170 mm×105 mm. El conjunto de antenas está compuesto por dos parches Koch Snowflake y es alimentado por una línea de transmisión Coplanar Waveguide (CPW). Los elementos radiantes y el plano de tierra están impresos en la parte superior del sustrato. La técnica de estructura de tierra defectuosa (DGS) se emplea para mejorar el ancho de banda y mejorar la adaptación de la impedancia. El conjunto de antenas propuesto funciona en dos bandas de frecuencia, 1,08-1,32 GHz que cubre la banda GPS y 1,7-3,7 GHz que cubre las bandas GSM 1800/1900, UTMS, Bluetooth, LTE y WiMAX. Además, la antena tiene un buen rendimiento con una eficiencia y una ganancia máxima del 82% y 6,3 dB, respectivamente. Estas características permiten que la antena sea un candidato atractivo para los sistemas de telecomunicaciones. El diseño y análisis de diferentes estructuras se realizó con Ansys HFSS.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تصميم مصفوفة هوائي كسورية 1×2 CPW على ركيزة زجاجية مع مستوى أرضي معيب لتطبيقات الاتصالات السلكية واللاسلكية
Translated title (French)
Conception d'un réseau d'antennes fractales CPW 1×2 sur substrat en plexiglas avec plan de masse défectueux pour les applications de télécommunication
Translated title (Spanish)
Diseño de una matriz de antena fractal CPW 1×2 sobre sustrato de plexiglás con plano de tierra defectuoso para aplicaciones de telecomunicaciones

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200581951
DOI
10.48084/etasr.4558

Is supplement to
https://openalex.org/W1972221402 (Other)
https://openalex.org/W1492641321 (Other)
https://openalex.org/W2048394227 (Other)
https://openalex.org/W2117490743 (Other)
https://openalex.org/W2128222681 (Other)
https://openalex.org/W1529100707 (Other)
https://openalex.org/W2128099846 (Other)
https://openalex.org/W4385392404 (Other)
https://openalex.org/W3084713631 (Other)
https://openalex.org/W2099171721 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W282101752
  • https://openalex.org/W1506612201
  • https://openalex.org/W1983166418
  • https://openalex.org/W1998498599
  • https://openalex.org/W2081280121
  • https://openalex.org/W2152899644
  • https://openalex.org/W2306866085
  • https://openalex.org/W2339496578
  • https://openalex.org/W2508185186
  • https://openalex.org/W2614664778
  • https://openalex.org/W2621055647
  • https://openalex.org/W2777155153
  • https://openalex.org/W2793927035
  • https://openalex.org/W2884781264
  • https://openalex.org/W2890972088
  • https://openalex.org/W2924941751
  • https://openalex.org/W2932524051
  • https://openalex.org/W2945799442
  • https://openalex.org/W2947260171
  • https://openalex.org/W2961577718
  • https://openalex.org/W2980632821
  • https://openalex.org/W2991448489
  • https://openalex.org/W2998117072
  • https://openalex.org/W3000352017
  • https://openalex.org/W3029559634
  • https://openalex.org/W3087799141
  • https://openalex.org/W3128619319
  • https://openalex.org/W3204940945
  • https://openalex.org/W4253539650
  • https://openalex.org/W4301437181