Antena de banda ancha de alta ganancia para la banda de 60 GHz de ondas milimétricas
Autores: Issa, Khaled; Fathallah, Habib; Ashraf, Muhammad A.; Vettikalladi, Hamsakutty; Alshebeili, Saleh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Antena de banda ancha de alta ganancia para la banda de 60 GHz de ondas milimétricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Antena
Banda de 60 GHz
Eficiencia
Ancho de banda
Ganancia
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo se centra en la banda de 60 GHz, que se sabe que es muy atractiva para habilitar una conectividad inalámbrica multi-Gbps abundante de próxima generación en comunicaciones 5G. Proponemos un concepto novedoso de una antena de doble capa, inspirada vagamente en esquemas estándar log-periódicos pero con una geometría aperiódica, tamaño reducido y un número limitado de elementos, logrando un excelente rendimiento en toda la banda de 60 GHz. Para maximizar la eficiencia de la antena, hemos desarrollado un diseño que difiere de los tradicionalmente utilizados para aplicaciones de comunicación de ondas milimétricas. Nuestro objetivo es maximizar simultáneamente la ganancia, eficiencia y ancho de banda. El coeficiente de reflexión del diseño propuesto logra un ancho de banda del 20.66% desde 53.9 GHz hasta 66.3 GHz, cubriendo toda la banda de frecuencia de interés. Además, esta estructura propuesta logra una ganancia realizada máxima de 11.8 dBi con una eficiencia de radiación estimada del 91.2%. La antena propuesta se simula, fabrica y prueba en un entorno de cámara anecoica. Los datos de medición muestran un acuerdo razonable con los resultados de la simulación, en cuanto al ancho de banda, ganancia y nivel de lóbulo lateral sobre el espectro operativo.
Descripción
Este artículo se centra en la banda de 60 GHz, que se sabe que es muy atractiva para habilitar una conectividad inalámbrica multi-Gbps abundante de próxima generación en comunicaciones 5G. Proponemos un concepto novedoso de una antena de doble capa, inspirada vagamente en esquemas estándar log-periódicos pero con una geometría aperiódica, tamaño reducido y un número limitado de elementos, logrando un excelente rendimiento en toda la banda de 60 GHz. Para maximizar la eficiencia de la antena, hemos desarrollado un diseño que difiere de los tradicionalmente utilizados para aplicaciones de comunicación de ondas milimétricas. Nuestro objetivo es maximizar simultáneamente la ganancia, eficiencia y ancho de banda. El coeficiente de reflexión del diseño propuesto logra un ancho de banda del 20.66% desde 53.9 GHz hasta 66.3 GHz, cubriendo toda la banda de frecuencia de interés. Además, esta estructura propuesta logra una ganancia realizada máxima de 11.8 dBi con una eficiencia de radiación estimada del 91.2%. La antena propuesta se simula, fabrica y prueba en un entorno de cámara anecoica. Los datos de medición muestran un acuerdo razonable con los resultados de la simulación, en cuanto al ancho de banda, ganancia y nivel de lóbulo lateral sobre el espectro operativo.