Phase Response of Microstrip Reflectarray Elements by FDTD Analysis

Abstract

The microstrip reflectarray antenna is a microstrip patch element planar array, which reflects the incident fields radiating from a feed antenna. Each patch element introduces a phase change to the scattered fields. In this paper, the scattering of the incident plane wave to a microstrip infinite array which performed by similar microstrip patch elements has been investigated. Determination of the reflected fields phase shift is desired. Finite Difference Time Domain (FDTD) method has been employed to calculate the phase shifts. At first, the infinite array configuration is converted to an equivalent unit cell configuration consisting only one radiator element using PEC and PMC walls around it. Then, a TEM plane wave excitation has been introduced for this equivalent waveguide structure and the reflected fields phase shift is determined by discretization of time domain Maxwell's equations and applying FDTD method.

Fraktal Yapilar İle Yüksek Kazançli Yansitici Di̇zi̇ Anten Tasarimi

“…Dolayısıyla tüm yüzey boyunca yerleştirilen yamaların geometrik modeline ve boyutlarına bağlı olarak yansıma fazı değiştirilip bir eş faz yüzeyi elde edilebilmektedir. Bunun için de yamaların geometrik modellerinin boyutlarına bağlı olarak değişiminin seçilen bir frekans için yüksek bir faz gereksimini karşılaması gerekir [10,11]. Fakat her yama şekli için bunun elde edilmesi mümkün olmamaktadır.…”

Dai̇re-Mi̇nkowski̇ Yapilari İle Geni̇ş Faz Cevapli Bi̇ri̇m Hücre Ve Yüksek Kazançli Yansitici Di̇zi̇ Anten Tasarimi

“…By changing the values of each element placed on the surface, such as size, shape, angle of rotate, the reflection phase values required by each point on the antenna are obtained. This process is called phase compensation process [16,17].…”