การออกแบบสายอากาศวิวอลดิแอนติโพดอล 2.4GHz สำหรับการประยุกต์ใช้การส่งกำลังงานไร้สาย

Main Article Content

โยษิตา เจริญศิริ
ชุมพล ปทุมมาเกษร
เฉลิมชนม์ ตั้งวชิรพันธุ์

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอสายอากาศวิวอลดิแอนติโพดอลสำหรับการส่งกำลังงานไร้สาย โดยใช้หลักการออกแบบของสายอากาศแบบร่องเรียวไมโครสตริปที่มีความกว้างแถบ มีการแผ่พลังงานในระนาบสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สมมาตรและง่ายต่อการปรับสมดุลของอิมพีแดนซ์ สายอากาศวิวอลดิแอนติโพดอลได้ถูกออกแบบโดยใช้โปรแกรมการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ที่เหมาะสมกับในการสื่อสารย่าน Wi-Fi โดยสายอากาศวิวอลดิแอนติโพดอลนี้ มีขนาด 75x75 มม. ใช้แผ่น PCB ชนิด FR4  ที่มีค่าคงตัวไดอิเล็กทริก 4.4 ความกว้างแถบความถี่ครอบคลุมย่านความถี่ 2 GHz – 6 GHz มีค่าการสูญเสียย้อนกลับน้อยกว่า -10 dB มีอัตราขยายระหว่าง 4.5 dBi - 9.48 dBi  และมีการแผ่พลังงานแบบชี้ทิศทาง เนื่องจากอัตราขยายที่สูงนี้ จึงเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานในการส่งกำลังงานไร้สาย เมื่อนำมาต่อร่วมกับวงจรเร็กติไฟเออร์โดยทำหน้าที่เปลี่ยนจากไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งชุดสายอากาศ 1 ชุดที่ความถี่ 2.4 GHz จะได้ค่ากำลังงานที่ภาครับ -20dBm แปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงได้ 0.913V กระแส 20mA ทั้งนี้สามารถนำแรงดันจากชุดสายอากาศภาครับหลายชุดมาต่ออนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันและกำลังไฟฟ้ากระแสตรงได้

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Alhawari, A. R. H., Ismail, A., Mahdi, M. A., & Raja Abdullah, R.S.A. (2012). Antipodal Vivaldi antenna performance booster exploiting snug-in negative index metamaterial. Progress in Electromagnetics Research, 5(27), 265–279.

Bang, J., Lee, J., & Choi, J. (2018). Design of a Wideband Antipodal Vivaldi Antenna with an Asymmetric Parasitic Patch. Journal of Electromagnetic Engineering and Science, 18(1), 29-34.

Bayat, A., & Mirzakhani, R. (2012). A Parametric Study and Design of the Balanced Antipodal Vivaldi Antenna (BAVA), PIERS Proceedings, (pp. 782).

Moosazadeh, M., & Kharkovsky S., (2015). Design of Ultra-Wideband Antipodal Vivaldi Antenna for Microwave Imaging Application, IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband, 4-7 October 2015 Montreal Canada. (pp. 130).

Siddiqui, J. Y., Antar, Y. M. M., Freundorfer, A. P., Smith, E. C., Morin, G. A., & Thayaparan, T. (2011). Design of an Ultrawideband Antipodal Tapered Slot Antenna Using Elliptical Strip Conductors. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letter, 9(10), 251-254.

Tangwachirapan, S., Thaiwirot, W., & Akkaraekthalin, P. (2019). Design of Ultra-Wideband Antipodal Vivaldi Antenna with Square Dielectric Lens for Microwave Imaging Applications, 7th International Electrical Engineering Congress (iEECON), Hua Hin