Розробка та виготовлення компактної широкосмугової антени для бездротових та застосувань в діапазонах ISM/WiMAX/WiFi/5G
| Автори | Md. Mehedi Hasan, Abu Zafor Md. Touhidul Islam |
| Афіліація |
Antenna Design Lab, Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Rajshahi, Rajshahi-6205, Bangladesh |
| Е-mail | touhid.eee@ru.ac.bd |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 1 |
| Дати | Одержано 22 липня 2025; у відредагованій формі 18 лютого 2026; опубліковано online 25 лютого 2026 |
| Цитування | Md. Mehedi Hasan, Abu Zafor Md. Touhidul Islam, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 1, 01001 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(1).01001 |
| PACS Number(s) | 84.40.Ba |
| Ключові слова | Широкосмуговий (19) , Носимий, Трикутний патч, 5G (41) , WiMAX (5) , WiFi, ISM-діапазон, Фантомний, SAR (5) , WBAN (4) . |
| Анотація |
У цій роботі ми пропонуємо компактну, широкосмугову та носиму мікросмужкову патч-антену з дефектною заземлювальною структурою (DGS) для об'ємно-центрованих бездротових застосувань. Запропонована антена складається з рівнобедреного трикутника з чотирма паралельними прямокутними плоскими стрижнями, розроблена та оптимізована в студійному пакеті CST з використанням недорогого FR-4 як підкладки висотою 1,6 мм, відносною діелектричною проникністю 4,3 та тангенсом кута втрат 0,025, з подальшим створенням прототипу. Геометрія антени становить 35 × 25 × 1,6 мм3. Для збудження антени використовується мікросмужкова лінія живлення, а прямокутні пази на антені та часткові заземлювальні площини використовуються для покращення пропускної здатності. Розроблена антена працює в широкому діапазоні частот від 2,6 до 6,8 ГГц, що задовольняє популярні застосування в нижньому діапазоні 5G, WiMAX, WiFi та ISM. Антена резонує на частотах 3,5 ГГц та 5,95 ГГц і підтримує покращений коефіцієнт відбиття, широку смугу пропускання, позитивний коефіцієнт посилення та ефективність у всьому робочому діапазоні частот. Також було проведено аналіз результатів моделювання, доступних у CST, на тілі антени, який показує прийнятні результати. Аналіз питомого коефіцієнта поглинання (SAR) проводиться окремо на кожній резонансній піковій частоті на фантомній моделі людського тіла, і максимальні отримані значення SAR становлять 0,4137 Вт/кг при 3,5 ГГц та 0,4062 Вт/кг при 5,95 ГГц для 1 г біологічної тканини, що відповідає рекомендованому IEEE граничному значенню безпеки 1,6 Вт/кг. Виготовлено прототип запропонованої антени, і виміряні результати втрат на відбиття добре узгоджуються з результатами моделювання. Поєднання особливостей нової конструкції, компактних розмірів, широкосмугової продуктивності, підтримки кількох діапазонів, покращеного коефіцієнта відбиття, позитивного коефіцієнта посилення та ефективності, а також низького значення SAR сприяють новизні антени, роблячи її значним прогресом у галузі бездротового зв'язку та біомедичних застосувань. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Формування багатокомпонентного твердого розчину (Ti, V)(C, N) шляхом механохімічного синтезу порошкової суміші TiPT-4–VNCGr [01002-1-01002-7]2) Електронна структура кристалів ZnTS, модифікована обміном місцями атомів Zn та S [01003-1-01003-6]
3) Математичне моделювання допустимих термопружних напружень в оптичних елементах електроенергетичних систем [01004-1-01004-6]
4) Вплив температури прожарювання на оптичні властивості наночастинок сплаву AlSbO4, синтезованих золь-гель методом [01005-1-01005-4]
5) Ефективність електромагнітного екранування поліпропіленового нанокомпозиту, наповненого графеном [01006-1-01006-5]
6) Вплив температури синтезу на оптичні характеристики наноструктур ZnO-TA для оптоелектронних застосувань [01007-1-01007-9]
7) Зниження шумової складової сигналу в просторово-частотній області для магнітно-резонансної томографії з використанням багатовіконного методу [01008-1-01008-6]
8) Багатоцільова нейрона мережа для медичної діагностики з перспективою розгортання на ПЛІС [01009-1-01009-6]
9) Розробка датчика електричного струму для моніторингу та автоматизації очищення фотоелектричних електростанцій [01010-1-01010-5]
10) Аb initio обчислювальна схема для опису кінетичних властивостей вюртцитного оксиду цинку [01011-1-01011-5]
11) Структурно-хімічні особливості епоксидних композитів, наповнених біогенним лігноцелюлозним наповнювачем, отриманим з агропромислових відходів [01012-1-01012-7]
12) Електропровідність тонких плівок мідно-нікелевих сплавів [01013-1-01013-7]
13) Проектування лінійної антенної решітки методом Дольфа-Чебишева для високого коефіцієнта посилення та зменшення бічних пелюсток у бездротових системах [01014-1-01014-4]
14) Рукавичка з тактильним зворотним зв’язком на базі Arduino для людей з вадами зору [01015-1-01015-4]
15) Багатопроменева планарна антенна система на основі лінз Ротмана для застосувань UWB IoT [01016-1-01016-5]
16) Корелятивне дослідження IMPATT на основі алмазів DDR та кремнію в терагерцовому режимі [01017-1-01017-4]
17) Розробка компактних, низькоенергетичних КМОП-тригерів для високошвидкісних застосувань [01018-1-01018-5]
18) Конструкція подвійної антени з безконтактним зв'язком для застосувань у діапазоні X [01019-1-01019-5]
19) Розробка та аналіз енергоефективного перемикача рівнів напруги для низькопотужних застосувань [01020-1-01020-5]
20) Вплив нановуглецевих добавок на механічні властивості цементних композитів: дослідження змін статичних та динамічних модулів пружності [01021-1-01021-5]
21) Розмірний аналіз мікросмужкової патч-антени для різних підкладок [01022-1-01022-4]
22) Оптимальна конструкція антени для інтелектуальної системи управління дорожнім рухом з використанням CST [01023-1-01023-4]
23) Аналіз 1 х 4-мережевої антенної решітки для зв’язку 5G [01024-1-01024-4]
24) Інфляція в космології поля творіння з об’ємною в’язкістю та змінною космологічною константою [01025-1-01025-5]
25) Генерація у GaN діоді з 2D-h-BN- шаром [01026-1-01026-5]
26) Умови імпульсного газорозрядного синтезу тонких плівок з високою іонною провідністю [01027-1-01027-6]
27) Застосування ансамблевих алгоритмів машинного навчання для моделювання термомеханічних властивостей нанонаповнених епоксидних композитів [01028-1-01028-10]
28) Покращена продуктивність сонячних елементів з використанням композиту графен/TiO2 як шару електронного транспорту [01029-1-01029-7]
29) Дослідження розподілу пор в активованому вуглеці методом низькотемпературної адсорбції азоту [01030-1-01030-9]
30) Особливості надання епоксидним системам антистатичних властивостей з використанням нанотрубок [01031-1-01031-4]
31) Вплив густини струму на хімічний склад наночастинок ZnS за відсутності та присутності ПАР ATLAS FLUKA [01032-1-01032-6]
32) Десятикутна чотиридіапазонна щілинна мікросмужкова антена для бездротових мереж 5G [01033-1-01033-5]
33) Вплив активного та пасивного охолодження на продуктивність фотоелектричних модулів [01034-1-01034-5]
34) Чисельне дослідження електричних характеристик перехресно-зшитого поліетилену для фотогальванічних застосувань [01035-1-01035-4]
35) Аналіз перехідних процесів та порівняння різних підсилювачів вимірювання напруги та струму [01036-1-01036-5]
