Dải tần số từ 2-6 GHz được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và mục đích khác nhau. Đối với dải trên thông thường cần phải có từng anten riêng biệt để phủ toàn bộ dải sóng. Nhưng đối với một Planar Monopole Antennas, chỉ cần duy nhất một anten là đã có thể thiết kế để có thể bao phủ toàn bộ dải tần số.
Đối với BW rất lớn, một anten RM sẽ không đáp ứng yêu cầu, nhưng một Planar Monopole Antennas hình tròn hoặc hình elip như mô tả tại mục 3.4 và 3.5 có thể mang lại BW đạt yêu cầu đặt ra. Để đơn giản, ta lựa chọn anten CM.
Ta chọn fL =5GHz. Từ công thức tính fL:
f L = c /λ = (30 x 0.24) / (L + r) = 7.2 / (L + r) = 5 GHz. ta tính chọn bán kính a của đĩa tròn anten CM.
Từ mục 2.4, ta có:
L = 2a. r = a / 4.
→ a = 0.64 cm.
Để giữ cho fL ít thay đổi, ta chọn bán kính là 0.7 cm.
Đối với các đầu nối SMA ta chọn loại có đường kính 0.1 cm. Dựa theo bảng 2.6, ta chọn loại cáp RG-141A/U có trở kháng 50Ω.
Bảng 2.6: Bảng giá trị của 1 số loại cáp đồng trục.
Tiếp theo, ta chọn các giá trị p và bán kính d của đĩa tròn mặt phẳng đất.
Đối với p = 0.1 cm, ta có kết quả mô phỏng S11 đối với các giá trị d khác nhau như hình dưới:
Đối với p =0.2 cm:
Hình 2.20: Giá trị S11 đối với p=0.2 cm và các giá trị d= 3cm, d=5cm và d=7cm.
Hình 2.21: Giá trị S11 đối với p=0.3 cm và các giá trị d= 3cm, d=5cm và d=7cm.
Qua so sánh các kết quả thu được, ta chọn p = 0.3cm và d = 5 cm. Từ các số liệu, ta có hình mô phỏng bằng HFSS:
Hình 2.21: Hình mô phỏng bằng HFSS
Hình 2.22: Kết quả mô phỏng S11.
Một đĩa kim loại được cấp nguồn ở ngoại biên của nó thông qua một đầu trục vuông góc với mặt đất trở thành một Planar Monopole Antennas. Có nhiều hình dạng Planar Monopole Antennas khác nhau, chẳng hạn như hình chữ nhật, hình vuông, hình tam giác, hình lục giác, hình tròn, hình elip và đĩa đơn cực cho BWs và VSWR rất lớn.
Các phương trình đơn giản được đưa ra để tính toán tần số thấp hơn tương ứng với VSWR = 2 cho các anten. Các Planar Monopole Antennas hình vuông, hình chữ nhật, hình tam giác, hình lục giác có BW thấp hơn so với các anten tròn và hình elip nhưng các BWs của các anten này vẫn là đủ lớn cho nhiều ứng dụng. Hơn nữa, các anten có đặc điểm là dễ dàng chế tạo nên được sử dụng nhiều trong các ứng dụng.
Các Planar Monopole Antennas đĩa tròn và hình elip có BWs rất lớn, đó là điều cực kỳ hữu ích cho các ứng dụng băng thông rộng. Một anten đĩa hình elip với một tỷ lệ ellipticity 1.1 cung cấp một BW tối đa hơn 1:11 cho VSWR = 2. Các mô hình bức xạ ở tần số khác nhau trong mặt phẳng E và H của các anten này tương tự như của một anten đơn cực hình trụ chiều cao tương đương trên một mặt phẳng mặt đất hữu hạn.
Các ví dụ dựa trên việc sử dụng các phương trình tính toán ở các mục trên dùng để thiết kế các Planar Monopole Antennas RM và CM đơn giản để bao phủ các dải tần số 225-400 MHz và 2-6 GHz.