Ministry of higher and secondary special education of the republic of uzbekistan the ministry for development of information

Visualize the Thin Patch Antenna Performance 
Mesh the structure by specifying the maximum and the minimum edge 
lengths. Below is the mesh used to model the antenna. The triangles are used to 
discretize the metal regions of the patch, and tetrahedra are used to discretize the 
volume of the dielectric substrate in the patch. These are indicated by the colors 
yellow and green respectively. The total number of unknowns is the sum of the 
unknowns for the metal plus the unknowns used for the dielectric. As a result, 
the time to calculate the solution increases significantly as compared to pure 
metal antennas. 
figure 
mesh(pb1,'MaxEdgeLength',.01,'MinEdgeLength',.003) 
Fig.4.3. Discretize the metal regions of the patch antenna 
The impedance of the antenna shows a resonance at 2.37 GHz. This value 
is very close to the results published in the paper. 
figure 
impedance(pb1,linspace(2.2e9,2.5e9,21)) 
Fig. 4.3. Impedance parameter of antenna. 

---

27 
The antenna pattern at resonance also shows uniform illumination above 
the ground plane with minimum leakage below it. 
figure 
pattern(pb1, 2.37e9) 
Fig. 4.4. Radiation pattern of antenna.
Modelling Thin and Thick Dielectric Substrates 
Thickness of a dielectric substrate is measured with respect to the 
wavelength. In the case above the wavelength in free-space is about 126 mm. 
The wavelength in dielectric is approximated by dividing the above number by 
the square root of the dielectric constant. This value is about 85mm. So the 
substrate thickness is about 1/50th of the wavelength in dielectric. This is a thin 
substrate. 
The next case considers a patch antenna on a substrate whose thickness is 
1/10th of the wavelength in dielectric. This is a thick substrate. A method of 
moments solver requires at least 10 elements per wavelength to give an accurate 
solution. So if the dielectric thickness becomes greater than this, the solution 
accuracy is affected. In Antenna Toolbox if the substrate thickness is greater than 
1/10th of the wavelength in dielectric, manual meshing is recommended for 
solving the antenna. As the 10 element per wavelength criteria is not satisfied, a 
certain amount of error in the solution is expected.