Широкосмугова щілинна мікросмужкова антена з дефектною опорною поверхнею (DGS) для високошвидкісних міліметрових застосувань 5G

Автори A. Rai1, K. Kundu2, J.P. Keshari3, M.L. Naidu4
Афіліація

1Department of ECE, Lloyd Institute of Engineering and Technology, Greater Noida, India

2Department of ECE, G.L.Bajaj Institute of Technology & Management, Greater Noida, India

3Department of ECE, Government Engineering College, Sheikhpura, Bihar, India

4Department of Electronics and Commúnication Engineering, Koneru Lakshmaiah Education Foundation, Vaddeswaram, Guntur, Andhra Pradesh, 522302 India

Е-mail hassinfo_10@yahoo.fr
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 2
Дати Одержано 12 лютого 2025; у відредагованій формі 20 квітня 2025; опубліковано online 28 квітня 2025
Цитування A. Rai, K. Kundu, J.P. Keshari, M.L. Naidu, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 2, 02019 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(2).02019
PACS Number(s) 84.40. Ba
Ключові слова Система зв’язку 5G, Широкосмугова патч-антена, Щілинна антена (3) , Міліметрові хвилі (8) , Дефектна опорна структура (DGS).
Анотація

Широкосмугова антена характеризується майже постійними робочими параметрами в дуже широкому діапазоні частот (пасбенді). Вона відрізняється від широкосмугових антен тим, що хоча пасбенд є значним, силу сигналу та/або діаграму випромінювання не обов’язково зберігати незмінними в усьому діапазоні. DGS (Defected Ground Structure) – це щілини або вирізи в опорному (земляному) шарі мікрохвильових планарних структур. Така структура використовується для покращення характеристик пристроїв та розширення смуги пропускання. У даній роботі представлено високошвидкісну широкосмугову мікросмужкову антену з DGS, призначену для застосування в міліметровому діапазоні 5G у частотному діапазоні 24 – 27 ГГц, з коефіцієнтом зворотних втрат – 28,09 дБ, що вказує на добру узгодженість. Проєктування й моделювання антенних параметрів проводилося в Ansys HFSS v15 з використанням дешевого підкладкового матеріалу FR4 (діелектрична проникність 4,4, товщина 0,8 мм). Розміри запропонованої антени складають 7 мм  7 мм  0,8 мм. Отримані експериментальні та симульовані результати узгоджуються. Встановлено, що коефіцієнт підсилення становить 2,01 дБ, а ефективність випромінювання перевищує 90% у діапазоні 24 – 27 ГГц. Антена ефективно покриває спектр 5G, зокрема діапазони n257, n258 та n261. Широкосмугова характеристика досягається за рахунок щілин на патчі антени, а збільшення підсилення забезпечується завдяки специфічним вирізам на опорній площині.

Перелік посилань