Effect of Substrate Height Variation on the Performance of a Microstrip Antenna
Researcher(s):
Waffa Elsity
Omar Saleh Omar
Hanan Busedra
Suleiman Hewadi
Institution:
College of Electrical & Electronics Technology- Benghazi, Libya
Field:
Electrical, electronic and communication engineering
Published in:
38th volume - January 2026
الملخص
ازدادت الحاجة إلى هوائيات النطاق العريض بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، مع تزايد انتشار شبكات البيانات عالية التردد والسرعة. تتناول هذه المقالة العوامل المؤثرة على عرض نطاق هوائي الميكروستريب. يتحدد ابعاد الهوائي بمعاملين رئيسيين: سُمك الركيزة العازلة ونوع مادة الركيزة. يُقيّم هذا البحث خصائص أداء هوائي ميكروستريب مستطيل الشكل ذي رقعة مع سماكات مختلفة للركيزة. تتأثر تغيرات تردد الرنين وعرض النطاق وخصائص فقدان العودة بتغيير أحد المعاملين مع تثبيت الآخر. تم تطوير هوائي الميكروستريب المستطيل الشكل، المصمم لخط تغذية ميكروستريب يعمل بتردد 9 جيجاهرتز. باستخدام ارتفاعين للركيزة: 1.6 مم و1.8 مم مع خط تغذية ميكروسترب. تم تنفيذ التصميم باستخدام برنامج محاكاة CST Microwave Studio , مما اسفر عن قيم توجيهيه بلغت 6.94 ديسبل للركيزة ذات سمك 1.6مم و7.12 ديسبل للركيزة ذات سمك 1.8مم................
الكلمات المفتاحية:........... رقعة مستطيلة، ارتفاع الركيزة، FR-4 (مُفَقِّد)، الأداء، CST
Abstract
The need for broadband antennas has grown considerably in recent years, with high-frequency and high-speed data networking becoming increasingly prevalent. This article examines the factors that influence the bandwidth of a microstrip antenna. The extension of the antenna is determined by two key parameters: the thickness of the dielectric substrate and the type of substrate material. This research evaluates the performance characteristics of a rectangular patch microstrip antenna with different substrate thicknesses. The changes in resonant frequency, bandwidth, and return loss characteristics are influenced by varying one parameter while keeping the other constant. The rectangular patch microstrip antenna, designed for a microstrip feed line operating at 9 GHz, was developed using two substrate heights of 1.6 mm and 1.8 mm with a microstrip line feed. The design was implemented using CST Microwave Studio simulation software, resulting in directivity values of 6.94 dBi for the 1.6 mm substrate and 7.12 dBi for the 1.8 mm substrate thickness..........
Keywords:........... Rectangular patch, substrate height, FR-4 (lossy), performance, CST