Generación de onda plana a través de la optimización directa de diseño de reflectarray en banda cercana general con restricciones de figura de mérito en la banda de ondas milimétricas
Autores: Prado, Daniel R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Generación de onda plana a través de la optimización directa de diseño de reflectarray en banda cercana general con restricciones de figura de mérito en la banda de ondas milimétricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
General
Near-field
In-band
Synthesis
Optimization
Reflectarrays
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta una estrategia general de síntesis en banda cercana (NF) para la optimización directa del diseño (DLO) de reflectarrays con aplicación a la generación de ondas planas para la banda de mm-ondas. La técnica se basa en la definición de figuras de mérito relevantes (FoM) y en el uso de un algoritmo de minimización basado en gradientes. Para ello, el volumen donde se calcula el NF se divide en una serie de regiones disjuntas donde se definen las FoM. Estas FoM definen el rendimiento de la antena y su optimización directa permite mejorar en comparación con enfoques anteriores descritos en la literatura, al tiempo que reduce la huella de memoria del algoritmo y acelera el cálculo. El procedimiento de optimización se divide en varias etapas para facilitar la convergencia hacia un resultado exitoso. Primero, se lleva a cabo una síntesis solo de fase en una sola frecuencia. Luego, se obtiene un diseño de reflectarray utilizando un método de momentos basado en periodicidad local, teniendo en cuenta el acoplamiento mutuo entre elementos. Finalmente, se realiza una DLO en banda en varias frecuencias optimizando directamente las FoM. Los resultados muestran que el diseño de reflectarray obtenido cumple con los requisitos en el rango de frecuencia de 27 GHz-29 GHz dentro de la banda n257 de la nueva radio 5G.
Descripción
Se presenta una estrategia general de síntesis en banda cercana (NF) para la optimización directa del diseño (DLO) de reflectarrays con aplicación a la generación de ondas planas para la banda de mm-ondas. La técnica se basa en la definición de figuras de mérito relevantes (FoM) y en el uso de un algoritmo de minimización basado en gradientes. Para ello, el volumen donde se calcula el NF se divide en una serie de regiones disjuntas donde se definen las FoM. Estas FoM definen el rendimiento de la antena y su optimización directa permite mejorar en comparación con enfoques anteriores descritos en la literatura, al tiempo que reduce la huella de memoria del algoritmo y acelera el cálculo. El procedimiento de optimización se divide en varias etapas para facilitar la convergencia hacia un resultado exitoso. Primero, se lleva a cabo una síntesis solo de fase en una sola frecuencia. Luego, se obtiene un diseño de reflectarray utilizando un método de momentos basado en periodicidad local, teniendo en cuenta el acoplamiento mutuo entre elementos. Finalmente, se realiza una DLO en banda en varias frecuencias optimizando directamente las FoM. Los resultados muestran que el diseño de reflectarray obtenido cumple con los requisitos en el rango de frecuencia de 27 GHz-29 GHz dentro de la banda n257 de la nueva radio 5G.