Microstrip Antenna with Extended Ground Plane for Meteorological Nano-Satellites

Abstract

This paper presents the study of a microstrip antenna to be installed onto meteorological nano-satellites. In order to increase the effective ground plane and to optimize the decoupling between the main and the cross polarizations, metallic strips were attached to the antenna ground plane. The antenna performance was evaluated using different types and sizes of metallic strips. An improvement in the front-to-back ratio whilst keeping good axial ratio performance was observed.

Rede de Antenas Miniaturizadas em UHF para Nanossatélite

“…Juntoà estrutura de cada antena, foi implementado um plano de terra estendido, para diminuir a irradiação traseira deste tipo de antena. Este método foi descrito e utilizado, inicialmente, em [5].…”

“…Por isso, o laminado consideradoé o Taconic CER-10, que apresenta uma constante dielétrica ε r ∼ = 10 e espessura h = 3,18 mm. Conforme descrito em [5], o fato de a dimensão do GND da antena ser eletricamente pequeno (0,254 λ 0 ) em relação ao comprimento de onda de operação no espaço livre (λ 0 = 0,748 m), a antena apresenta forte irradiação traseira, resultando em um baixo nível de ganho na direção boresight. Para contornar esse problema, foi implementado um GND estendido com o uso de fitas metálicas flexíveis, que se abrirá somente após o lançamento do nanossatélite.…”

“…A densidade dos laminados TMM6 e TMM10i da Rogers Corporation, utilizados nos projetos das antenas descritas em [4] e [7], são, respectivamente, 2,37 g/cm 3 e 2,77 g/cm 3 [12]. Já a densidade do laminado de RF Taconic CER-10, utilizado por [5], [6], [8] e no presente trabalho, possui densidade de 3,05 g/cm 3 [13]. As dimensões L e W das antenas descritas em [4], [5] e [6] são 20x20 cm, enquanto que, em [8], estas são 19x19 cm.…”

“…Já a densidade do laminado de RF Taconic CER-10, utilizado por [5], [6], [8] e no presente trabalho, possui densidade de 3,05 g/cm 3 [13]. As dimensões L e W das antenas descritas em [4], [5] e [6] são 20x20 cm, enquanto que, em [8], estas são 19x19 cm. As vistas transversais das antenas utilizadas como referência são mostradas na Figura 10.…”

“…Para ambas as antenas, foram considerados os substratos TMM6 e TMM10i da Rogers Corporation. Em [5] e [6],é proposta uma antena de microfita circularmente polarizada utilizando o laminado de RF Taconic CER-10, que tambémé utilizado nas antenas de microfita descritas em [8]. Já em [7], o elemento simples de uma antena circularmente polarizada foi projetado, sendo utilizado o laminado TMM10i.…”