Miniaturización con metamaterial de una antena PIFA de triple banda para comunicación Wi-Fi
DOI:
https://doi.org/10.37537/rev.elektron.8.2.192.2024Palabras clave:
metamaterial, celda unitaria, antena PIFA, WiFiResumen
En este trabajo se diseñó y modeló una antena F invertida plana (PIFA) de triple banda en las frecuencias de WiFi no licenciadas (2.4, 5 y 6 GHz). En la propuesta realizada se utilizó una celda unitaria de metamaterial que se replicó en el plano de tierra obteniendo una reducción en el tamaño de la antena con respecto a otras ya publicadas. La geometría de la celda se basa en la de un fractal de Minkowski. En el parche se realizó una ranura en forma de J que permitió ajustar las frecuencias de resonancias a las de WiFi. Se obtuvo una eficiencia de radiación del orden del 23% para la banda de 2.4 GHz, superior al 74% en la banda de 5 GHz y del 96% en la banda de 6 GHz.Descargas
Referencias
V. G. Veselago, “The Electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ε and μ”, Soviet Physics Uspekhi, vol. 10, N° 4, pp. 509-514, 1968.
D. R. Smith, W. J. Padilla, D. C. Vier, S. C. Nemat-Nasser and S. Schultz, “Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity”, Physical Review Letters, vol. 84, N° 18, pp. 4184-4187, 2000.
R. A. Shelby, D. R. Smith and S. Schultz, “Experimental Verification of a Negative Index of Refraction”, Science, vol. 292, pp. 77-79, 2001.
R. Rani, P. Kaur and N. Verma, “Metamaterials and Their Applications in Patch Antenna: A Review”, International Journal of Hybrid Information Technology, vol. 8, N°11, pp. 199-212, 2015.
http://dx.doi.org/10.14257/ijhit.2015.8.11.
A. K. Singh, M. P. Abegaonkar and S. K. Koul, Metamaterials for Antenna Applications, CRC Press Taylor & Francis Group, 2022. https://doi.org/10.1201/9781003045885
W. Jan Krzysztofik and T. Nghia Cao, Metamaterials in Application to Improve Antenna Parameters, Ed. IntechOpen, 2019. doi: 10.5772/intechopen.80636
M. Hussain, W. A. Awan, M. S. Alzaidi, N. Hussain, E. M. Ali and F. Falcone, “Metamaterials and Their Application in the Performance Enhancement of Reconfigurable Antennas: A Review”, Micromachines vol. 14, N°2, pp 349, 2023. doi: https://doi.org/10.3390/mi14020349
Choudhury, B (editor), Metamaterial Inspired Electromagnetic Applications: Role of Intelligent Systems, Springer, 2017.
D. Pimienta del Valle, and R. Lagar Perez, “Design of a Dual-Band PIFA for Handset Devices and it SAR Evaluation”, Ingeniería, Investigación y Tecnología, vol. 17, N° 2, pp. 169-177, 2016.
L. Xin-yuan, F. Jia-hui, Z. Kuang, H. Jun and W. Qun, “A Compact Wideband Planar Inverted-F Antenna (PIFA) Loaded with Metamaterial”, in Proc. Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conference, 2011, pp. 549-551. doi: 10.1109/CSQRWC.2011.6037008
J. C. Méndez Calixto, B. Rodríguez Díaz, J. Schandy Wood and M. González Nappa, “Diseño y simulación de una antena PIFA para IoT”, Revista Telemática, vol. 20, N° 2, pp. 97-112, 2021.
Y. J. Zhang, D. Wang, L. Zhang and M. S. Tong. “A Modified Planar Inverted-F Antenna with Triple-Band for Wi-Fi and LTE Applications”, Progress In Electromagnetics Research M, vol. 73, pp. 173-181, 2018.
A. S. A. Jalal, A. Ismail, A. R. H. Alhawari, M. F. A. Rasid, N. K. Noordin and M. A. Mahdi, “Metal Mount Fractal RFID Tag Antenna with Complementary Split Ring Resonator”, Progress In Electromagnetics Research C, vol. 39, pp. 25–36, 2013.
J. Wei-Chiang and S. Jwo-Shiun, “Small Antenna Design of Triple Band for WIFI 6E and WLAN Applications in the Narrow Border Laptop Computer”, International Journal of Antennas and Propagation, 7334206, 2021.
C. Y. D. Sim, J. Kulkarni, A. M. Apte, R. Cao, C. C. Chen, S. H. Wang, Y. R. Shu and H. Z. Lai, "A PIFA Design with WLAN and Wi-Fi 6E Band for Laptop Computer Applications”, in Proc. IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (AP-S/URSI), 2022, pp. 1808-1809. doi: 10.1109/AP-S/USNC-URSI47032.2022.9886623
J. Singh and F. L. Lohar, “Metamaterial-Based Miniaturized DGS Antenna for Wireless Applications”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, vol. 1225, N° 1, 012035, 2022. doi: 10.1088/1757-899X/1225/1/012035
C. Caloz and T. Itoh, Electromagnetic Metamaterials: transmission line theory and microwave applications, Ed. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2006.
S. Sankaralingam, S. Dhar, A. K. Bag, A. Kundu and B. Gupta, “Use of Minkowski Fractal Geometry for the Design of Wearable Fully Fabric Compact Antenna”, Journal of Physical Sciences, vol. 18, pp. 7-13, 2014.
R. C. Hansen and R. E. Collin, Small Antenna Handbook, Ed.Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2011.
C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook, John Wiley & Sons, 2018.
S. Rajpreet Kaur and K. Naveen, “Dual Band Planar Inverted F Antenna with Metamaterial Superstate for LTE/ WLAN/ WiMAX Mobile Communication”, in Proc. 7th IEEE Indian Antenna Week (IAW), 2016.
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los términos establecidos en Creative Commons Atribución/Reconocimiento-NoComercial-SinDerivados 4.0 Licencia Pública Internacional — CC BY-NC-ND 4.0.
