Mitigation of mutual coupling in microstrip antenna arrays

Abstract

This article demonstrates the alleviation of mutual coupling of a simple and low-cost four-element microstrip array antenna by loading I-shaped slot-type electromagnetic band gap structure in the ground plane. FR-4 glass epoxy is used as dielectric substrate. Moreover, the proposed array antenna shows a better performance in terms of multi-band resonance. The antenna is resonating at four frequencies and a virtual size reduction of 78.48% is obtained. The designed array antenna possesses directional radiation properties. Mentor Graphics IE3D software is used to design and simulate the designed antennas and the measured results are obtained using vector network analyser.

Работа посвящена исследованию возможности повышения эфективности микрополосковых антенных решеток, которые рассчитаны на работу в узкой полосе частот. Для решения этой проблемы предлагается использовать структуры, которые образуют активные электромагнитные зоны (АЭЗ) в плоскости микрополосковой антенной решетки. Эти зоны могут способствовать распространению или подавлению электромагнитных волн, что приводит к минимизации влияния поверхностных волн, уменьшению взаимного влияния элементов антенных решеток, а также к существенному снижению уровня заднего лепестка диаграммы направленности антенны.

Роботу присвячено дослідженню можливості підвищення ефективності мікросмужкових антенних решіток, які розраховані на роботу у вузькій смузі частот. Для вирішення цієї проблеми пропонується використовувати структури, які утворюють активні електромагнітні зони (АЕЗ) в площині мікросмужкової антенної решітки. Ці зони можуть сприяти поширенню або придушенню електромагнітних хвиль, що призводить до мінімізації впливу поверхневих хвиль, зменшенню взаємного впливу між елементами антенних решіток, а також суттєвому зниженню рівня задньої пелюстки діаграми спрямованості антени.