Design and implementation of Microstrip Patch Antenna Array

The developments in the field of antenna played an important part in the technological progresses of the recent years, in the fields of information technologies, telecommunications and electronics. Microstrip patch antennas were particularly important, and had wide application in mobile radio systems, integrated antennas, satellite navigation receivers, satellite communications, direct broadcast radio and television, etc. The considerable interest this kind of antennas is due to their advantages compared to conventional microwave antennas as a light weight, low volume, conformability and ease of manufacture. The microstrip antennas are preferable for compact antenna. With the recent advancement in telecommunications, however, the need for higher gain and wider bandwidth of antennas has greatly increased. Since a single element microstrip antenna has low gain and narrow bandwidth, array antenna are used to overcome that problems. The project we conducted aims to design and implement a Microstrip Patch Antenna Array using the HFSS software. In this project different patch have been designed, from the simple patch element to the planar microstrip antenna array with different shapes and feeding technique are used. The performance of the antenna have also been discussed in term of parameters to choose the one giving higher gain, wider bandwidth, higher radiation efficiency and better beamwidth.

Gli sviluppi nel campo delle antenne hanno giocato una parte importante nei progressi tecnologici degli ultimi anni nei campi dell’information technology, telecomunicazioni ed elettronica. Le antenne a microstriscia sono state particolarmente importanti ed hanno avuto larga applicazione in sistemi radio mobili, antenne integrate, ricevitori per navigatori satellitari, comunicazioni satellitari, trasmissioni radio in broadcast, televisione, etc. L’interesse considerevole in questi tipi di antenna è dovuto ai loro vantaggi rispetto ad antenne a microonde convenzionali, come il loro basso peso e volume, conformabilità e facilità di produzione. Le antenne a microstriscia sono preferibili per la realizazzione di piccole antenne. Con i recenti progressi nel campo delle telcomunicazioni, però, il bisogno di guadagni più alti e bande più larghe è cresciuto molto. Poiché una antenna a microstriscia a singolo elemento ha un basso guadagno e banda stretta, array di antenne sono usati per superare il problema. Il progetto che abbiamo condotto mira a disegnare e implementare un array di antenne a microstriscia usando il software HFSS. In questo progetto diverse patch sono state progettate, dal semplice elemento patch ad un array di antenne a microstriscia planare con varie forme e tecniche di alimentazione. Le performance dell’antenna sono anche state discusse in termini di parametri, per scegliere quella che da maggior guadagno, banda più larga, più alta efficienza radiativa e migliore larghezza di raggio.