Performance comparison of frequency selective surface – backed folded slot antennas and cavity-backed folded slot antennas

Abstract

This thesis deals with the comparison in performance of frequency selective surface backed folded slot antennas and a cavity backed folded slot antenna. An FSS layer is added to an inductively fed and a capacitively fed FSA to measure their response and compare them to the nominal response of a cavity-backed FSA. Through this evaluation and comparison, it was determined that the responses obtained the FSS-backed FSAs were comparable to the ones that were obtained with the CBFSA, with the added benefit of having four times more bandwidth. This led us to conclude that an FSS can be used as an effective reflector that both suppresses surface wave propagation and parallel plate modes and provides a similar response to a cavity in terms of impedance, return loss, and gain. Using an FSS eliminates the need of using a cavity to reflect radiated energy towards the main lobe.

Esta tesis trata sobre la comparación en rendimiento entre una antena FSA con un reflector de frecuencia selectiva (FSS) y una antena FSA con cavidad. Un plano de FSS es añadido a una antena FSA alimentada inductivamente y a una antena FSA alimentada capacitivamente para evaluar la respuesta de ambas y compararla a la respuesta nominal de una FSA con cavidad. A través de esta evaluación y comparación, se determine que las respuestas obtenidas de las antenas con el plano de FSS eran comparables con la respuesta de una FSA con cavidad, con la ventaja de que la primera obtuvo un ancho de banda cuatro veces mayor que la última. Esto nos llevó a concluir que un plano de FSS puede ser utilizado como un reflector efectivo, que no solo inhibe la propagación de ondas de superficie y la excitación de modos de placas paralelas, sino que también provee una respuesta similar a la cavidad. El uso de un plano de FSS, por consiguiente, elimina la necesidad de tener que utilizar una cavidad para reflejar la energía radiada.