Tunable slot-ring antenna using varactors

Abstract

A dual mode rectangular slot-ring antenna fed with a coplanar waveguide transmission line was tuned over a band of frequencies using varactors. The analysis demonstrated that when varactors are attached to the side slots of the 2.4-GHz rectangular slot-ring antenna, the second resonant frequency could be tuned over a 22 % bandwidth around 3.7 GHz while the first resonance remains unchanged. The first resonant frequency could be tuned over a 4.4 % bandwidth around 2.25 GHz when varactors were connected across the bottom slot. Consequently, varactors were placed across both side slots and across the bottom slot on the same antenna configuration. Results showed that both frequencies could be independently tuned when both sets of varactors are separately biased. A 7.3 % frequency shift around 2.18 GHz and a 12.3 % frequency shift around 4.05 GHz were registered. Agreements between simulations and prototypes results were achieved.

Una antena de anillo de ranura rectangular de dos bandas alimentada a través de una guía de onda coplanar fue sintonizada a lo largo de dos bandas de frecuencias usando diodos. El análisis demostró que al colocar un diodo en cada una de las ranuras laterales de una antena de anillo diseñada a una frecuencia de operación de 2.4 GHz, la segunda resonancia puede ser sintonizada en un ancho de banda de 22 % alrededor de 3.7 GHz sin afectar la primera resonancia en absoluto. La primera resonancia fue sintonizada en un ancho de banda de 4.4 % alrededor de 2.25 GHz cuando las diodos fueron colocados a través de la ranura inferior. Además, los diodos fueron colocados tanto a través de la ranura inferior como de las ranuras laterales en una misma configuración. Los resultados demostraron que ambas frecuencias pueden ser sintonizadas de manera independiente cuando ambos pares de diodos son alimentados independientemente. La primera resonancia fue sintonizada en un ancho de banda de 7.3 % alrededor de 2.18 GHz mientras que la segunda resonancia fue sintonizada alrededor de 4.05 GHz con un ancho de banda de 12.3 %. Los resultados simulados y los medidos fueron aproximados.