Antenna on chip (AoC) diseño utilizando metasuperficie y tecnologías SIW para aplicaciones inalámbricas de THz
Autores: Althuwayb, Ayman A.; Alibakhshikenari, Mohammad; Virdee, Bal S.; Benetatos, Harry; Falcone, Francisco; Limiti, Ernesto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Antenna on chip (AoC) diseño utilizando metasuperficie y tecnologías SIW para aplicaciones inalámbricas de THz
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diseño
Antena
Metasuperficie
Guía de onda integrada en sustrato
Ganancia
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 54
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el diseño de una antena de alto rendimiento de 0.45-0.50 THz en chip (AoC) para fabricación en un sustrato de GaAs de 100 micrones. La antena se basa en tecnologías de metasuperficie y guía de onda integrada en sustrato (SIW). Está constituida por siete capas apiladas que consisten en parche de cobre-óxido de silicio-línea de alimentación-óxido de silicio-aluminio-GaAs-tierra de cobre. La capa superior consta de una matriz de 2 x 4 parches metálicos rectangulares con una fila de ranuras circulares sublongitudinales para transformar la matriz en una metasuperficie. Esto aumenta efectivamente el área de apertura efectiva de la antena. La antena se excita utilizando una línea de alimentación de guía de onda coplanar que está intercalada entre las dos capas de óxido de silicio debajo de la capa de parche. La estructura de antena propuesta reduce la pérdida de sustrato y las ondas superficiales. El AoC tiene dimensiones de 0.8 x 0.8 x 0.13 mm. Los resultados muestran que la estructura propuesta mejora en gran medida la ganancia y la eficiencia de radiación de la antena, y esto se logra sin comprometer su tamaño físico. La antena presenta una ganancia y eficiencia promedio de 6.5 dBi y 65%, respectivamente, lo que la convierte en un candidato prometedor para aplicaciones emergentes de terahercios.
Descripción
Este documento presenta el diseño de una antena de alto rendimiento de 0.45-0.50 THz en chip (AoC) para fabricación en un sustrato de GaAs de 100 micrones. La antena se basa en tecnologías de metasuperficie y guía de onda integrada en sustrato (SIW). Está constituida por siete capas apiladas que consisten en parche de cobre-óxido de silicio-línea de alimentación-óxido de silicio-aluminio-GaAs-tierra de cobre. La capa superior consta de una matriz de 2 x 4 parches metálicos rectangulares con una fila de ranuras circulares sublongitudinales para transformar la matriz en una metasuperficie. Esto aumenta efectivamente el área de apertura efectiva de la antena. La antena se excita utilizando una línea de alimentación de guía de onda coplanar que está intercalada entre las dos capas de óxido de silicio debajo de la capa de parche. La estructura de antena propuesta reduce la pérdida de sustrato y las ondas superficiales. El AoC tiene dimensiones de 0.8 x 0.8 x 0.13 mm. Los resultados muestran que la estructura propuesta mejora en gran medida la ganancia y la eficiencia de radiación de la antena, y esto se logra sin comprometer su tamaño físico. La antena presenta una ganancia y eficiencia promedio de 6.5 dBi y 65%, respectivamente, lo que la convierte en un candidato prometedor para aplicaciones emergentes de terahercios.