Antena de escaneo de frecuencia ranurada transversal de banda W para comunicación inalámbrica 6G y aplicaciones espaciales
Autores: Ozpinar, Hurrem; Aksimsek, Sinan; Türker Tokan, Nurhan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Antena de escaneo de frecuencia ranurada transversal de banda W para comunicación inalámbrica 6G y aplicaciones espaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Terahercios
Antenas
6G
Sistemas de comunicación
Modelado
TSWA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Las antenas de terahercios (THz) son uno de los componentes críticos necesarios para facilitar la transición a redes inalámbricas de sexta generación (6G). Aunque la investigación sobre antenas THz para sistemas de comunicación 6G ha recibido una atención significativa, aún no se ha establecido un diseño de antena estandarizado. Este estudio presenta el modelado de una antena de guía de onda ranurada transversal de metal completo (TSWA) para 6G y más allá. La antena propuesta opera en las regiones superiores de la banda V y en toda la banda W. Diseñada y simulada utilizando herramientas de análisis de onda completa ampliamente adoptadas, la antena logra una ganancia máxima de 17 dBi y una eficiencia total que supera el 90% dentro de la banda. Además, exhibe capacidades de reconfiguración de patrón, lo que permite dirigir el haz del lóbulo principal entre 5 grados y 68 grados con bajos niveles de lóbulos laterales. Se realizan simulaciones para evaluar la capacidad de manejo de potencia (PHC) de la antena, incluyendo tanto los valores pico (PPHC) como los promedios (APHC). Los resultados indican que la antena puede manejar 17 W de APHC dentro de la banda W y 3.4 W en el rango de 60-160 GHz. Además, se realizan análisis de descarga corona y multipacción para evaluar el rendimiento de manejo de potencia de la antena en condiciones de operación extremas. Estas características hacen que la TSWA propuesta sea un fuerte candidato para aplicaciones espaciales de alto rendimiento, sistemas de comunicación 6G y más allá.
Descripción
Las antenas de terahercios (THz) son uno de los componentes críticos necesarios para facilitar la transición a redes inalámbricas de sexta generación (6G). Aunque la investigación sobre antenas THz para sistemas de comunicación 6G ha recibido una atención significativa, aún no se ha establecido un diseño de antena estandarizado. Este estudio presenta el modelado de una antena de guía de onda ranurada transversal de metal completo (TSWA) para 6G y más allá. La antena propuesta opera en las regiones superiores de la banda V y en toda la banda W. Diseñada y simulada utilizando herramientas de análisis de onda completa ampliamente adoptadas, la antena logra una ganancia máxima de 17 dBi y una eficiencia total que supera el 90% dentro de la banda. Además, exhibe capacidades de reconfiguración de patrón, lo que permite dirigir el haz del lóbulo principal entre 5 grados y 68 grados con bajos niveles de lóbulos laterales. Se realizan simulaciones para evaluar la capacidad de manejo de potencia (PHC) de la antena, incluyendo tanto los valores pico (PPHC) como los promedios (APHC). Los resultados indican que la antena puede manejar 17 W de APHC dentro de la banda W y 3.4 W en el rango de 60-160 GHz. Además, se realizan análisis de descarga corona y multipacción para evaluar el rendimiento de manejo de potencia de la antena en condiciones de operación extremas. Estas características hacen que la TSWA propuesta sea un fuerte candidato para aplicaciones espaciales de alto rendimiento, sistemas de comunicación 6G y más allá.