Una matriz de antenas de metamateriales de banda ancha de bajo perfil basada en SIC para redes celulares inalámbricas 5G
Autores: Wang, Shengjie; Sun, Liguo; Ntawangaheza, Jean de Dieu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una matriz de antenas de metamateriales de banda ancha de bajo perfil basada en SIC para redes celulares inalámbricas 5G
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Metamaterial
Antena de banda ancha
Arreglo
Cavidad integrada en sustrato
Inalámbrico 5G
Arreglos en forma de hongo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, proponemos una antena de banda ancha de perfil bajo basada en metamateriales (MTM) y su arreglo utilizando una estructura de alimentación de cavidad integrada en sustrato (SIC) para redes celulares inalámbricas 5G. La antena de banda ancha propuesta consiste en dos conjuntos de arreglos cuadrados en forma de hongo; un plano de tierra semi y un radiador en forma de corbata alimentado por línea microstrip. Debido a la característica única de reflexión en fase del metamaterial en forma de hongo, el rendimiento de banda ancha de la antena en forma de corbata se mantiene mientras que la distancia entre el radiador en forma de corbata y el semi-tierra basado en metamaterial se reduce considerablemente a 0.014 (es la longitud de onda de operación a 5 GHz en el espacio libre), satisfaciendo así el requisito de tamaño compacto deseable en muchos sistemas de comunicación inalámbrica. La reflexión en fase de la celda unitaria de hongo se aplica para analizar y explicar el rendimiento de banda ancha de la antena presentada. El elemento de antena de banda ancha basado en MTM lleno de dieléctrico () tiene un tamaño total de 1.0 x 0.8 x 0.054 y alcanza un ancho de banda medido () del 31.3%. Posteriormente, se emplea una estructura de alimentación SIC para formar una antena en arreglo, y se obtiene un ancho de banda medido () de aproximadamente 17%. A través del ancho de banda de operación, que cubre parcialmente la comunicación inalámbrica 5G en la banda sub-6 GHz y WLAN de 5 GHz, el arreglo de antenas logró una ganancia promedio de 6.6 dBi y una eficiencia de radiación superior al 73%.
Descripción
En este artículo, proponemos una antena de banda ancha de perfil bajo basada en metamateriales (MTM) y su arreglo utilizando una estructura de alimentación de cavidad integrada en sustrato (SIC) para redes celulares inalámbricas 5G. La antena de banda ancha propuesta consiste en dos conjuntos de arreglos cuadrados en forma de hongo; un plano de tierra semi y un radiador en forma de corbata alimentado por línea microstrip. Debido a la característica única de reflexión en fase del metamaterial en forma de hongo, el rendimiento de banda ancha de la antena en forma de corbata se mantiene mientras que la distancia entre el radiador en forma de corbata y el semi-tierra basado en metamaterial se reduce considerablemente a 0.014 (es la longitud de onda de operación a 5 GHz en el espacio libre), satisfaciendo así el requisito de tamaño compacto deseable en muchos sistemas de comunicación inalámbrica. La reflexión en fase de la celda unitaria de hongo se aplica para analizar y explicar el rendimiento de banda ancha de la antena presentada. El elemento de antena de banda ancha basado en MTM lleno de dieléctrico () tiene un tamaño total de 1.0 x 0.8 x 0.054 y alcanza un ancho de banda medido () del 31.3%. Posteriormente, se emplea una estructura de alimentación SIC para formar una antena en arreglo, y se obtiene un ancho de banda medido () de aproximadamente 17%. A través del ancho de banda de operación, que cubre parcialmente la comunicación inalámbrica 5G en la banda sub-6 GHz y WLAN de 5 GHz, el arreglo de antenas logró una ganancia promedio de 6.6 dBi y una eficiencia de radiación superior al 73%.