Một phương pháp khác cũng cho đặc tính băng rộng là ghép gần các patch đồng phẳng có tần số cộng hưởng khác nhau chút ít. Một vài hình dạng được thể hiện trong hình 2.7 và 2.8. Chỉ có patch ở giữa (patch điều khiển) được tiếp điện và các patch khác hoặc là được ghép khe hoặc là được ghép trực tiếp với patch điều khiển.
Trong hình 2.7(a): 2 dipole ghép với một patch bức xạ được đưa ra vào năm 1979. Khi 2 patch được ghép khe với patch điều khiển dọc theo các cạnh bức xạ của patch điều khiển (xem hình 2.7(b)), băng thông lớn nhất có thể tăng tới 5.1 lần so với băng thông của anten chỉ có 1 patch hình chữ nhật. Kiểu ghép kí sinh dọc theo các cạnh không bức xạ (hình 2.7(c)) cho băng thông lớn hơn gấp 4 lần. Một cấu hình tương tự bao gồm các patch ¼ bước sóng được ngắn mạch (xuống mặt phẳng đất) ghép với một patch ½ bước sóng dọc theo các cạnh bức xạ (hình 2.7(d)) cho băng thông lớn gấp 5.35 lần. Một ví dụ khác, 2 patch ngắn mạch dài λ/4 được ghép với nhau dọc theo cạnh bức xạ (xem hình 2.7(e)). Cấu hình 4 patch được ghép khe tại 4 cạnh của một patch điều khiển thể hiện trong hình 2.7(f). Nó cho băng thông tới 6.7 lần băng thông của anten chỉ có một patch đơn.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 2.7. Một vài anten vi dải băng rộng sử dụng các patch ghép khe đồng phẳng [7] (a). Một patch điều khiển được ghép khe với 2 dipole dọc theo các cạnh bức xạ
(b). Một patch điều khiển được ghép khe với 2 patch dọc theo các cạnh bức xạ
(c). Một patch điều khiển được ghép khe với 2 patch dọc theo các cạnh không bức xạ
(d). 1 patch điều khiển ghép khe với 2 patch ¼ bước sóng dọc theo các cạnh bức xạ
(e). Một patch ¼ bước sóng (điều khiển) được ghép khe với một patch ¼ bước sóng (f). Một patch điều khiển được ghép khe với 4 patch dọc theo 4 cạnh của nó
(g). Anten mảng vi dải với một patch điều khiển và các patch kí sinh ghép khe
(h). Mảng 7 dipole ghép khe
(i). Anten nhiều patch ghép khe cộng hưởng tại nhiều tần số
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Khái niệm về các thành phần ghép khe được mở rộng cho các mảng anten ghép khe. Trong các mảng này, một patch điều khiển được ghép khe “sát” (về không gian) với các patch xung quanh, một số khe được ghép xa hơn, tạo ra một mảng phẳng (xem hình 2.7(g)). Khe ghép giữa các patch liền sát nhau thường rất nhỏ, bằng khoảng 0.1 tới 2 lần độ dày chất nền. Anten mảng phẳng có kích thước 1.56 mm x 30 mm x 30 mm tại tần số 8.55 GHz cho băng thông 16%, độ tăng ích 9 dB và các thùy bên chỉ - 26dB.
Một anten mảng gồm 7 dipole được ghép dọc theo các cạnh không bức xạ, nhưng với
độ rộng và khoảng cách khe giữa các dipole được tối ưu hóa để đạt được băng thông
lớn hơn 8 lần (xem hình 2.7(h)).
Một cấu hình khác đó là một số dipole có chiều dài khác nhau được kích thích bởi một khe đặt ở giữa tạo ra cấu hình xếp so le (xem hình 2.7(i) và (j)). Một sự thay đổi nho nhỏ ở cấu hình này là tất cả các dipole hoạt động ở cùng một tần số và được ghép khe với đường tiếp điện vi dải. Băng thông của cấu hình với 3 dipole đối xứng là khoảng 23% đối với anten có điện môi dày 0.083λ0. Băng thông này bằng khoảng 1.5 lần băng thông của anten patch hình vuông tương ứng. Cuối cùng, khái niệm patch cộng hưởng
được xếp so le có thể được mở rộng cho mảng loga chu kỳ được thể hiện trong hình
2.8(a).
Anten với patch cộng hưởng được ghép trực tiếp cũng đã được nghiên cứu. Các anten
này được thể hiện trong hình 2.8(b – d). Trong các trường hợp này, các patch phía
ngoài là các patch kí sinh vào patch được tiếp điện, nhưng các patch kí sinh được ghép trực tiếp tới patch được tiếp điện. Băng thông cho các anten 2.8(b), (c), (d) tương tự như các anten ghép khe ở hình 2.7(b), (c) và (f).
Anten ghép kí sinh đồng phẳng với patch hình tròn cũng đã được nghiên cứu. Nó bao gồm một đĩa vi dải được ghép khe với một vành khuyên ngắn mạch trên cùng bề mặt. Anten này được thể hiện trong hình 2.8(e). Anten này cũng có thể được xem như một hốc hình trụ (cylindrical cavity) ghép với một khe vành khuyên (annular slot). Các tần số cộng hưởng của đĩa vi dải và cavity gần bằng nhau. Anten này tạo ra một giản đồ bức xạ đối xứng tròn với độ rộng chùm 10dB là khoảng 1600, và nó thích hợp để chiếu xạ (illuminate) cho một bộ phản xạ với F/D = 3. Phân cực ngang cực đại (maximum cross-polarization) với độ rộng chùm 10dB được đo là -21dB trên toàn dải 5GHz tới 5.44GHz. Ta có thể đạt được băng thông trở kháng 10% bằng cách điều chỉnh kích thước khe ghép.
Tất cả các anten vi dải với các bộ cộng hưởng kí sinh đồng phẳng có một nhược điểm là diện tích bề mặt tăng lên. Hơn nữa, giản đồ bức xạ và tâm pha biến đổi rõ rệt theo tần số, đặc biệt đối với các thiết kế băng thông rộng hơn.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 2.8. Anten vi dải băng rộng sử dụng các patch ghép khe đồng phẳng [7] (a). Cấu hình của một mảng vi dải loga chu kỳ ghép khe băng rộng
(b). Patch điều khiển được ghép trực tiếp với 2 patch dọc theo các cạnh bức xạ
(c). Patch điều khiển được ghép trực tiếp với 2 patch dọc theo các cạnh không bức xạ
(d). Patch điều khiển được ghép trực tiếp với 4 patch dọc theo 4 cạnh của nó (e). Anten với đĩa vi dải được ghép khe với một vành khuyên ngắn mạch
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến