Antena de lente de Luneburg comprimida LTCC basada en metamateriales a 60 GHz para comunicaciones inalámbricas
Autores: Zelenchuk, Dmitry; Kirillov, Vitalii; Kärnfelt, Camilla; Gallée, Francois; Munina, Irina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Antena de lente de Luneburg comprimida LTCC basada en metamateriales a 60 GHz para comunicaciones inalámbricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Metamaterial
LTCC
Lente de Luneburg
Espectro de ondas milimétricas
Ganancia de antena
Escaneo de haz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se diseñó, fabricó y midió una lente de Luneburg comprimida basada en metamateriales LTCC. La lente se diseñó a 60 GHz para utilizar el espectro de ondas milimétricas no licenciado disponible para redes de comunicación inalámbrica de alta capacidad de corto alcance. Se aplicó el método de óptica de transformación para garantizar la compresión de la antena de la lente de Luneburg y así mantener una estructura de bajo perfil. Se consideraron dos tipos diferentes de celdas unitarias para regiones de baja y alta permitividad. Se presentó el estudio paramétrico del efecto de la compresión en el rendimiento de la lente. La antena se implementa con un proceso LTCC estándar de alta permitividad, y se discuten los detalles del proceso de fabricación para la lente de metamaterial. La lente de bajo perfil es más delgada que 2 mm y mide 19 mm de diámetro. Se logró una reducción de tamaño del 63.6% en comparación con una lente esférica. Se presenta la técnica de medición de ondas milimétricas de campo cercano a campo lejano, y los resultados de la medición muestran una ganancia de antena máxima de 16 dBi a 60 GHz y una capacidad de escaneo de haz con una pérdida de escaneo de 1 dB dentro de un campo de visión de 50 grados.
Descripción
En este estudio, se diseñó, fabricó y midió una lente de Luneburg comprimida basada en metamateriales LTCC. La lente se diseñó a 60 GHz para utilizar el espectro de ondas milimétricas no licenciado disponible para redes de comunicación inalámbrica de alta capacidad de corto alcance. Se aplicó el método de óptica de transformación para garantizar la compresión de la antena de la lente de Luneburg y así mantener una estructura de bajo perfil. Se consideraron dos tipos diferentes de celdas unitarias para regiones de baja y alta permitividad. Se presentó el estudio paramétrico del efecto de la compresión en el rendimiento de la lente. La antena se implementa con un proceso LTCC estándar de alta permitividad, y se discuten los detalles del proceso de fabricación para la lente de metamaterial. La lente de bajo perfil es más delgada que 2 mm y mide 19 mm de diámetro. Se logró una reducción de tamaño del 63.6% en comparación con una lente esférica. Se presenta la técnica de medición de ondas milimétricas de campo cercano a campo lejano, y los resultados de la medición muestran una ganancia de antena máxima de 16 dBi a 60 GHz y una capacidad de escaneo de haz con una pérdida de escaneo de 1 dB dentro de un campo de visión de 50 grados.