Una antena UWB ranurada compacta basada en la teoría de modos de características para aplicaciones inalámbricas
Autores: Kempanna, Subhash Bodaguru; Biradar, Rajashekhar C.; Ali, Tanweer; Jhunjhunwala, Vikash Kumar; Soman, Sarun; Pathan, Sameena
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una antena UWB ranurada compacta basada en la teoría de modos de características para aplicaciones inalámbricas
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Sistemas electrónicos
Comunicación inalámbrica
Capacidad de ancho de banda
Diseño de antenas monopolo
Ancho de banda de impedancia
Antena UWB
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de sistemas electrónicos y comunicación inalámbrica ha llevado a un aumento proporcional en el tráfico de datos a lo largo del tiempo. Una posible solución para aliviar la congestión de datos es aumentar la capacidad de ancho de banda. Este estudio presenta un nuevo diseño de antena monopolo asimétrica con ranuras en forma de semicírculo utilizando una estructura de tierra defectuosa. El ancho de banda ultran amplio se logra implementando un diseño donde el radiador en forma de semicírculo está grabado en una ranura circular asimétrica específica. Esto implica grabar un círculo con un radio de 1.25 mm en el centro del radiador, así como una sucesión de círculos con un radio de 0.75 mm a lo largo de los bordes del radiador. Además, el plano de tierra está situado a una elevación más baja y presenta una truncación en forma de U que ha sido grabada en su superficie. La expansión del ancho de banda de impedancia se puede lograr haciendo ajustes al radiador y al plano de tierra. La antena UWB en consideración posee una configuración geométrica de 21.6 x 20.8 x 1.6 mm y la antena está fabricada utilizando un sustrato de epoxi de vidrio FR-4. La antena UWB opera en todo el rango de frecuencia de 2.2-16.5 GHz, exhibiendo una ganancia de al menos 3.45 dBi a lo largo de todo el ancho de banda de impedancia y la ganancia máxima de 9.57 dBi se logra en la frecuencia de resonancia media de 10.5 GHz. La investigación de las propiedades físicas de la antena se lleva a cabo utilizando análisis de modo característico. La investigación también incluye un análisis de las características en el dominio del tiempo, revelando que el retraso de grupo se encontró por debajo de 1 ns en todo el rango de frecuencia operativo. Los hallazgos predichos y medidos demuestran consistencia y confirman que la antena sugerida es adecuada para sistemas electrónicos y aplicaciones inalámbricas.
Descripción
El desarrollo de sistemas electrónicos y comunicación inalámbrica ha llevado a un aumento proporcional en el tráfico de datos a lo largo del tiempo. Una posible solución para aliviar la congestión de datos es aumentar la capacidad de ancho de banda. Este estudio presenta un nuevo diseño de antena monopolo asimétrica con ranuras en forma de semicírculo utilizando una estructura de tierra defectuosa. El ancho de banda ultran amplio se logra implementando un diseño donde el radiador en forma de semicírculo está grabado en una ranura circular asimétrica específica. Esto implica grabar un círculo con un radio de 1.25 mm en el centro del radiador, así como una sucesión de círculos con un radio de 0.75 mm a lo largo de los bordes del radiador. Además, el plano de tierra está situado a una elevación más baja y presenta una truncación en forma de U que ha sido grabada en su superficie. La expansión del ancho de banda de impedancia se puede lograr haciendo ajustes al radiador y al plano de tierra. La antena UWB en consideración posee una configuración geométrica de 21.6 x 20.8 x 1.6 mm y la antena está fabricada utilizando un sustrato de epoxi de vidrio FR-4. La antena UWB opera en todo el rango de frecuencia de 2.2-16.5 GHz, exhibiendo una ganancia de al menos 3.45 dBi a lo largo de todo el ancho de banda de impedancia y la ganancia máxima de 9.57 dBi se logra en la frecuencia de resonancia media de 10.5 GHz. La investigación de las propiedades físicas de la antena se lleva a cabo utilizando análisis de modo característico. La investigación también incluye un análisis de las características en el dominio del tiempo, revelando que el retraso de grupo se encontró por debajo de 1 ns en todo el rango de frecuencia operativo. Los hallazgos predichos y medidos demuestran consistencia y confirman que la antena sugerida es adecuada para sistemas electrónicos y aplicaciones inalámbricas.