0

Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

6 28 0
  • Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 26/10/2020, 00:39

Nội dung bài viết trình bày Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G. Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện hốc cộng hưởng SIW hoạt động băng tần 28 GHz cho ứng dụng 5G Son Ho-Quang1*, Son Xuat Ta1, Kiem Nguyen-Khac1, Chien Dao-Ngoc1,2 Viện Điện tử Viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam Trung tâm nghiên cứu phát triển quốc gia công nghệ mở, Bộ Khoa học Công nghệ, Hà Nội, Việt Nam sonhq@rfd.gov.vn, chiendn-fet@mail.hut.edu.vn Tóm tắt— Trong báo này, chúng tơi đề xuất ăng-ten mảng nhỏ gọn, phân cực tròn, tiếp điện cáp đồng trục ứng dụng cấu trúc ống dẫn sóng tích hợp đế điện mơi (SIW) hoạt động dải tần 28 GHz cho ứng dụng 5G Ăng-ten bao gồm phát xạ cấu tạo từ mảng x phần tử xạ nhỏ có cấu trúc hình chữ nhật vát cạnh đặt đế điện mơi tích hợp SIW Để tiếp điện cho mảng phần tử phát xạ, tạo lỗ khoét dạng chữ nhật mặt kim loại điện môi SIW Phân cực tròn tạo nhờ lệch pha 90° dòng điện mặt chảy bề mặt phần tử phát xạ có cấu trúc vát cạnh đối xứng Ăng-ten mảng SIW đề xuất có cấu trúc nhỏ, gọn, hỗ trợ phân cực tròn trái phân cực tròn phải, thuận lợi cho việc thu phát sóng mạng di động 5G hoạt động dải tần số sóng mi-li-mét Ăng-ten đề xuất có kích thước tổng thể 23.8 mm  23.8 mm  2.016 mm (2.22 λo  2.22 λo  0.19 λo tần số 28 GHz); băng thông hoạt động tương ứng với |S11| < –10 dB 1.920 GHz (26.58–28.50 GHz); băng thông phân cực tròn tương ứng với AR < 3-dB 3.600 GHz (26.250–29.850 GHz) Tại tần số 28 GHz, ăng-ten đề xuất có tăng ích 14.83 dBic Từ khóa— ăng-ten vi dải, SIW, phân cực trịn, ứng dụng 5G, sóng mi-li-mét, ăng-ten khe, ăng-ten mảng I GIỚI THIỆU Trong thời đại ngày nay, nhu cầu sử dụng truyền liệu người ngày lớn, đặc biệt bối cảnh cơng nghệ liệu lớn (big-data), trí tuệ nhân tạo (AI), vạn vật kết nối (IoT) liên tục đời ngày phát triển bùng nổ Lưu lượng liệu khơng dây dự đốn tăng gấp 1000 lần từ năm 2010 đến 2020 [1] đặt yêu cầu cao cho hệ thống thông tin hệ mới, đặc biệt công nghệ thông tin di động hệ thứ (5G) Trên giới, số dải tần nghiên cứu để phân bổ cho 5G chia làm loại: dải tần số 6GHz dải tần số sóng mi-li-mét So với dải tần GHz, dải tần sóng mi-li-mét dải tần 24 GHz, 28 GHz, 60 GHz phân bổ phổ tần rộng gấp nhiều lần, đáp ứng khả truyền tải liệu với tốc độ cực cao (hàng Gbps) [2] Chính lợi mở hội phát triển nhiều ứng dụng dải tần sóng mi-li-mét này, bao gồm: điện tốn phân tán di động; kết nối internet khơng dây với tốc độ cực cao; trạm kết nối không dây; ứng dụng truyền video độ phân giải cao không nén, chủ yếu mạng WPAN cá nhân tầm ngắn [3] Yêu cầu đặt ăng-ten cho thiết bị kích thước nhỏ gọn, độ định hướng tốt, độ suy hao thấp có giá thành rẻ để dễ dàng tích hợp với mạch thu phát sóng điện từ hoạt động dải tần sóng mi-li-mét [4] Các hệ thống phân cực tròn (CP) cho phép việc định hướng ăng-ten thu phát linh hoạt hơn, bên cạnh hiệu ứng lan truyền sóng phân cực trịn CP bị ảnh hưởng so với sóng phân cực tuyến tính (LP) Trong thời gian gần đây, nhiều ăng-ten phân cực trịn hoạt động dải tần sóng mi-li-mét đề xuất, ví dụ ăng-ten dạng patch, ăng-ten xoắn ốc, ăng-ten dạng lưới, ăng-ten khe, ăng-ten aperture [5-10] Tuy nhiên, nhiều thiết kế có cấu trúc ăng-ten cấu trúc tiếp điện phức tạp (ví dụ: sử dụng cấu trúc đa lớp cấu trúc tiếp điện sử dụng ống dẫn sóng dạng khe phức tạp) có hiệu suất thấp (ví dụ: băng thơng phân cực trịn thấp tăng ích thấp) Cấu trúc tiếp điện sử dụng ống dẫn sóng tích hợp đế điện mơi (SIW) giải pháp có độ tổn hao thấp, khơng có xạ ngược, giá thành rẻ, có cấu trúc phẳng dễ tích hợp để tiếp điện cho ăng-ten vi dải, ăng-ten mảng khe hoạt động dải tần sóng mi-li-mét [5], [11] Bên cạnh đó, SIW đánh giá cao đặc tính có lợi bao gồm: tăng ích cao, hiệu suất xạ cao độ định hướng tốt [12], [13] Nó làm giảm sóng bề mặt cải thiện khả cách ly mảng ăng-ten hoạt động dải tần sóng mi-li-mét [14] Trong báo này, đề xuất ăng-ten nhỏ gọn sử dụng cấu trúc tiếp điện SIW hoạt động dải tần 28 GHz cho ứng dụng 5G Ăng-ten đề xuất bao gồm phát xạ cấu tạo từ mảng x phần tử xạ nhỏ có cấu trúc hình chữ nhật vát cạnh đặt đế điện mơi tích hợp SIW Để tiếp điện cho phần tử phát xạ, tạo lỗ khoét dạng chữ nhật mặt kim loại điện môi SIW Phân cực tròn tạo nhờ lệch pha 90° dòng điện mặt chảy bề mặt phần tử phát xạ có cấu trúc vát cạnh đối xứng Ăng-ten đề xuất nghiên cứu, tối ưu, mô thông qua phần mềm ANSYS HFSS (ANSYS High-Frequency Structure Simulator) II THIẾT KẾ ĂNG-TEN ĐƠN A Cấu trúc ăng-ten Cấu trúc ăng-ten đơn thể Hình Ăng-ten bao gồm xạ, cấu trúc tiếp điện SIW, mặt kim loại có khoét khe, SMA 50-Ω đế điện 100 lưỡng cực phát xạ Để tạo phân cực tròn, phần tử xạ đặt mặt điện mơi có hình dạng chữ nhật có kích thước (DL  DW) vát đối xứng hai đầu với kích thước vát w Phần tử xạ quay góc α so với trục x để tận dụng lượng xạ lớn hất lên từ khe xạ Cấu trúc mặt xạ thể Hình DL DW mơi Rogers RT5880 (εr = 2.2 tanδ = 0.0009) Trong đế điện mơi phía dưới, khoang vng tạo hàng lỗ kim loại (vias) Mỗi lỗ kim loại có đường kính D khoảng cách lỗ via liên tiếp P, tổng chiều dài hàng lỗ kim loại Lc xuyên qua đế điện mơi có độ dày h = 0.508 mm Mặt đế điện mơi phía kim loại có kht khe với kích thước Ls  Ws để xạ sóng điện từ từ cấu trúc tiếp điện SIW phía lên phần tử xạ đặt đế điện môi phía Đầu SMA tiếp điện đặt điểm có tọa độ (feed_x = -1.2 mm; feed_y= -1.3 mm) w Lc Wc y x Ws Ls Wsiw (a) Hình.2 Cấu trúc ăng-ten sử dụng phần tử xạ hình chữ nhật vát đối xứng D P B Thiết kế ăng-ten Như biết, băng thông hoạt động ăng-ten phụ thuộc lớn vào độ dày đặc tính đế điện mơi Sau lựa chọn đế điện môi Rogers RT5880 để thiết kế, kích thước ăng-ten (kích thước khe xạ, kích thước khoảng cách lỗ kim loại) xác định dựa theo tần số hoạt động sau y x feed_y d1 d2 Giả sử ăng-ten có tần số hoạt động f, kích thước khe xạ kích thước xạ SIW phải phù hợp để xạ gần với tần số Giả sử , 𝑓𝑠𝑙𝑜𝑡 ≅ 𝑓𝑆𝐼𝑊 ≅ 𝑓0 , kích thước khe xạ (Ls  Ws) tính dựa theo cơng thức đây: feed_x (b) arrow shaped patch h 𝜆0 𝜆𝑔 𝑊𝑠 = 20 εr = 2.2 dg Trong đó: 𝜆0 = 𝑐⁄𝑓 𝜆𝑔 = εr h (1) 𝐿𝑠 = slot (c) Hình Cấu trúc ăng-ten đơn đề xuất: (a) hình chiếu đứng lớp khe xạ, (b) hình chiếu đứng lớp tiếp điện, and (c) hình chiếu ăng-ten (2) 2 √( ) −( ) 𝜆0 2×𝐿𝑐 Để cấu trúc tiếp điện tích hợp đế điện mơi SIW hoạt động, có điều kiện sau phải đáp ứng: 𝐷 < 0.1𝜆0 and 𝑃 < 2𝐷 Tham số 𝑊𝑆𝐼𝑊 độ rộng cấu trúc xạ SIW tính theo cơng thức [15]: Tấm điện mơi phát xạ đặt phía trên, cách điện mơi SIW khoảng khơng khí (dg = 1.2 mm) có tác dụng 101 𝑓𝑆𝐼𝑊 = 0.6𝑐 (3) 𝑊𝑆𝐼𝑊 √𝜀𝑒𝑓𝑓 -5 Trong 𝑐 vận tốc ánh sáng lan truyền không gian tự do; 𝜀𝑒𝑓𝑓 = 2𝜀𝑟 ⁄(1 + 𝜀𝑟 ) số điện môi tương đối tính đến có mặt mơi trường điện môi khác khe xạ mặt đất -10 |S11|(dB) -15 -20 alpha = 34 deg alpha = 36 deg alpha = 38 deg alpha = 40 deg alpha = 42 deg -25 C Khảo sát tham số ăng-ten -30 Ảnh hưởng tham số đến băng thơng phân cực trịn AR hệ số phản xạ S11 nghiên cứu kỹ Các kinh nghiệm rút q trình mơ phỏng, tối ưu có ý nghĩa thiết kế ăng-ten có cấu trúc tương đương -35 23 25 24 27 26 28 29 29.5 30.0 Frequency [GHz] (a) Theo Hình 3(a) 3(b), thấy chiều dài phần tử xạ DL tăng lên, tần số cộng hưởng ăng-ten có xu hướng giảm xuống, tần số phân cực trịn lại có xu hướng chuyển dịch lên Góc quay “alpha” ảnh hưởng lớn đến tần số hoạt động ăng-ten theo khảo sát Hình 4(a) 4(b) alpha = 34 deg alpha = 36 deg alpha = 38 deg alpha = 40 deg alpha = 42 deg Axial Ratio (dB) Kích thước hốc cộng hưởng SIW ảnh hưởng lớn đến khả phối hợp phân cực tròn ăng-ten Khi khoảng cách lỗ via “P” tăng lên, tần số cộng hưởng SIW giảm xuống, băng thông ăng-ten tăng lên tỷ số S11 phân cực tròn ăng-ten giảm xuống trình bày Hình 5(a) 5(b) 27.0 27.5 28.0 29.0 (b) -5 Hình Ảnh hưởng góc quay alpha tới (a) |S11| (b) giá trị AR -10 -15 |S11|(dB) -20 -25 -10 -30 -35 -45 |S11|(dB) Dl=3.5mm Dl=3.54mm Dl=3.6mm Dl=3.66mm Dl=3.7mm -40 -50 -55 23 24 25 26 27 28 -20 -30 P = 0.8 mm P = 0.82 mm P = 0.84 mm P = 0.86 mm P = 0.88 mm P = 0.9 mm -40 29 Freque ncy [GHz] -50 (a) 21 22 23 24 25 Dl=3.5mm Dl=3.54mm Dl=3.6mm Dl=3.66mm Dl=3.7mm 27 28 29 30 (a) P = 0.8 mm P = 0.82 mm P = 0.84 mm P = 0.86 mm P = 0.88 mm P = 0.9 mm Axial Ratio (dB) 27.0 26 Frequency [GHz] Axial Ratio(dB) 28.5 Frequency [GHz] 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 27.0 Frequency [GHz] 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 Frequency [GHz] (b) (b) Hình Tác động tham số DL đến (a) |S11|, (b) giá trị AR Hình Ảnh hưởng khoảng cách P vias tới (a) |S11|, (b) giá trị AR 102 Sau xác định tham số ảnh hưởng đến đặc tính ăng-ten, chúng tơi điều chỉnh, tối ưu kích thước ăng-ten phần mềm mô HFSS Ăng-ten đơn đạt với kích thước tối ưu liệt kết Bảng I xOz yOz 10 330 30 300 BẢNG I CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN ĐƠN TỐI ƯU P D h Lc Ls Ws w 0.86 mm 0.36 mm 0.508 mm 10.88 mm 4.3 mm 0.97 mm 0.5 mm DL DW feed_x feed_y alpha dg 60 -10 3.6 mm 1.2 mm -1.2 mm -1.3 mm 38° 1.2 mm -20 270 90 -20 -10 240 120 D Kết mơ đặc tính ăng-ten đơn 210 10 150 180 Các đặc tính xạ ăng-ten đơn tối ưu sử dụng cấu trúc tiếp điện SIW mô tả Hình – Băng thơng đạt 5.096 GHz (23.278–28.374 GHz), bao trùm băng 28 GHz phân bổ cho 5G (27.5–28.35 GHz) Có thể thấy băng thơng phân cực trịn đạt tốt đoạn băng tần hoạt động Hình Băng thơng phân cực trịn tương ứng với tỷ số AR < dB 27.412–29.800 GHz (2388 MHz), tần số trung tâm băng thông phân cực trịn 28.0 GHz (AR = 0.359 dB) Tăng ích ăng-ten đạt đến 7.04 dBic băng tần hoạt động (a) xOz yOz 10 330 30 300 60 -10 -20 270 90 -20 -10 240 -5 120 |S11|(dB) -10 210 10 150 180 -15 (b) Hình Cấu trúc xạ ăng-ten đề xuất tần số: (a) 27.5 GHz, (b) 28.35 GHz -20 -25 III THIẾT KẾ ĂNG-TEN MẢNG -30 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Frequency [GHz] Hình Kết mô tham số |S11| ăng-ten đơn đề xuất 9.0 6.0 4.5 Gain (dBic) Axial Ratio (dB) 7.5 3.0 A Cấu trúc ăng-ten Cấu trúc ăng-ten mảng thể Hình Ăngten bao gồm đế điện môi làm vật liệu Rogers RT5880 (εr = 2.2, tanδ = 0.0009) có độ dày h = 0.508 mm (20 mils) Tấm đế điện mơi phía có đục hàng lỗ vias tạo thành cấu trúc hốc cộng hưởng SIW Mỗi lỗ kim loại có đường kính D khoảng cách lỗ via liên tiếp P, tổng chiều dài hàng lỗ kim loại Lc xuyên qua đế điện mơi có độ dày h = 0.508 mm Mặt đế điện môi mặt phẳng đất (GND), phía kim loại có khoét khe với kích thước Ls  Ws để xạ sóng điện từ từ cấu trúc tiếp điện SIW phía lên phần tử xạ đặt đế điện mơi phía Đầu SMA tiếp điện đặt điểm có tọa độ (feed_x = -1.2 mm; feed_y= -1.3 mm) Radiation element 1.5 h 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 0.0 30.0 dg εr = 2.2 εr h Frequency [GHz] Hình Kết mơ tỷ số trục AR tăng ích ăng-ten đề xuất (a) 103 slot điện môi xếp tâm sóng đứng để lượng xạ qua lớn Hai sóng đứng liên tiếp hàng gần xếp để cách khoảng nửa bước sóng để có độ lệch pha 180° Lc S_l C Khảo sát tham số ăng-ten patch_axis S_w alpha Tương tự ăng-ten đơn, kích thước ảnh hưởng lớn đến tham số phát xạ ăng-ten chiều dài phần tử xạ DL, góc quay “alpha”, khoảng cách lỗ vias “P” Sau trình mơ phỏng, tối ưu thực ăng-ten đơn, đạt ăng-ten phân cực trịn đảm bảo tiêu chí xạ đặt với kích thước tối ưu bảng II y Wc x BẢNG II CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN MẢNG TỐI ƯU P D h Lc Ls Ws w (b) D P 1.04 mm 0.7 mm 0.508 mm 20.8 mm 4.8 mm 0.97 mm 0.5 mm DL DW feed_x feed_y alpha dg 3.54 mm 1.2 mm -2.12 mm 1.9 mm 135° mm feed_x d1 feed_y d2 y IV KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN x (c) Hình Cấu trúc ăng-ten mảng đề xuất: (a) hình chiếu ăng-ten, (b) hình chiếu đứng lớp khe xạ, (c) hình chiếu đứng lớp tiếp điện B Cơ chế xạ Tiếp điện ăng-ten đưa vào đầu vào cáp đồng trục Sóng lan truyền hốc cộng hưởng SIW có phân bố điện trường tần số 28 GHz Hình 10 Các đặc tính xạ ăng-ten mảng sử dụng cấu trúc tiếp điện SIW đề xuất mơ tả Hình 11 – 13 Băng thông đạt 1.920 GHz (26.58–28.50 GHz), bao trùm băng 28 GHz phân bổ cho 5G (27.5–28.35 GHz) Có thể thấy băng thơng phân cực tròn đạt tốt đoạn băng tần hoạt động Hình 12 Băng thơng phân cực tròn tương ứng với tỷ số AR < dB 26.25–29.85 GHz (3600 MHz), tần số trung tâm băng thơng phân cực trịn 28.15 GHz (AR = 1.58 dB) Tăng ích ăng-ten đạt đến 14.87 dBic băng tần hoạt động Hình 13 cho thấy ăng-ten đề xuất có búp sóng rộng có cấu trúc xạ tương đối mặt phẳng x-z y-z Ở tần số 27.5 GHz, ăng-ten đạt tăng ích 14.77 dBic góc nửa cơng suất tương ứng với mặt phẳng x-z, y-z 27° 34° Ở tần số 28.35 GHz, ăng-ten đạt tăng ích 14.46 dBic góc nửa cơng suất tương ứng với mặt phẳng x-z, y-z 25° 39° |S11|(dB) -5 -10 -15 -20 Hình 10 Phân bố điện trường hốc cộng hưởng SIW Nhìn vào phân bố điện trường này, thấy có x đỉnh sóng đứng hình thành hốc cộng hưởng SIW Dựa phân bố đỉnh sóng đứng này, khe mặt -25 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 Frequency [GHz] Hình 11 Kết mô |S11| ăng-ten đề xuất 104 29.0 29.5 30.0 xạ có khoét cạnh đối xứng quay góc phù hợp so với khe xạ để tạo phân cực tròn CP Ăng-ten đề xuất có kích thước tổng thể 23.8 mm  23.8 mm  2.016 mm (2.22 λo  2.22 λo  0.19 λo tần số 28 GHz); băng thông hoạt động tương ứng với |S11| < –10 dB 1.920 GHz (26.58–28.50 GHz);băng thơng phân cực trịn tương ứng với AR < 3-dB 3.600 GHz (26.250– 29.850 GHz) Với thiết kế nhỏ gọn, tiếp điện đơn giản, phối hợp trở kháng tốt, băng thơng phân cực trịn lớn, ăng-ten đề xuất áp dụng rộng rãi cho ứng dụng 5G hoạt động băng tần 28 GHz 15 Gain (dBic) Axial Ratio (dB) 12 TÀI LIỆU THAM CHIẾU 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 [1] Frequency[GHz] [2] Hình 12 Kết mơ tỷ số AR tăng ích ăng-ten đề xuất, xOz yOz 20 330 30 [3] 10 [4] 300 60 -10 [5] -20 270 90 -20 [6] -10 240 120 [7] 10 210 20 150 180 [8] (a) 330 [9] xOz yOz 20 30 [10] 10 300 60 -10 [11] -20 270 90 -20 [12] -10 240 120 [13] 10 20 210 150 180 [14] (b) Hình 13 Cấu trúc xạ ăng-ten đề xuất: (a) 27.5 GHz, (b) 28.35 GHz [15] V KẾT LUẬN Trong báo này, nghiên cứu, thiết kế ăngten mảng, tiếp điện cáp đồng trục sử dụng nguyên lý xạ ống dẫn sóng tích hợp đế điện môi SIW hoạt động dải tần 28 GHz cho ứng dụng 5G Ăng-ten sử dụng phần tử 105 B Raaf et aI., "Vision for beyond 4G broadband radio systems," Proc IEEE 22nd Int Symp PIMRC, Sep 2011, pp 2369-2373 T S Rappaport, J Murdock, and F Gutierrez, "State of the art in 60 GHz integrated circuits and systems for wireless communications," Proc IEEE, vol 99, no 8, pp 1390-1436, Aug 2011 H.K Lau, "High-speed short-range systems for wireless personal area networks," Wireless Telecommunications Symp., Prague, Czech Republic, Apr 2009, pp 1-4 L Li et aI., "Design of 60GHz RF transceiver in CMOS: Challenges and recent advances," Communications, China, vol II, no 6, pp.32-4I, Jun 2014 A B Guntupalli and K Wu, "60-GHz Circularly Polarized Antenna Array Made in Low-Cost Fabrication Process," IEEE Antennas Wireless Propag Lett., vol 13, pp 864-867,2014 C Liu, Y-X Guo, X Bao, and S.-Q Xiao, "60-GHz LTCC integrated circularly polarized helical antenna array," IEEE Trans Antennas Propag., vol 60, no 3, pp 1329-1335, Mar 2012 B Zhang, Y P Zhang, D Titz, F Ferrero, and C Luxey, "A circularlypolarized array antenna using linearly-polarized sub grid arrays for highly-integrated 60-GHz radio," IEEE Trans Antennas Propag., vol 61, no I, pp 436-439, Jan 2013 H Nematollahi, H Boutayeb, and K Wu, "Millimeter-wave circularlypolarized traveling-wave substrate integrated waveguide antennas," Proc of the 2009 European Microwave Conference (EuMC), pp 1555-1558,2009 A D Nesic and D A Nesic, "Printed planar 8x8 array antenna with circular polarization for millimeter-wave application," IEEE Antennas Wireless Propag Lett., vol 11, pp 744-747, 2012 Y Miura, J Hirokawa, M Ando, K Igarashi, and G Yoshida, "A high efficiency circularly-polarized aperture array antenna with a corporatefeed circuit in the 60GHz band," IEICE Trans Electron., vol.94, no.l0, pp.1618-1625, Oct 2011 D F Guan, Z P Qian, Y S Zhang, and Y Cai, “A novel SIW slot antenna array based on broadband power divider,” in Proc.International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), 2013, Nanjing, China, pp.601-604 Y Lang, S W Qu, and J X Chen, “Wideband circularly polarized substrate integrated cavity-backed antenna array,” IEEE Antennas Wirel Propagat Lett., vol 13, pp 1513-1516, Aug 2014 Y J Li and K M Luk, “Low-cost high-gain and broadband substrateintegrated-waveguide-fed patch antenna array for 60-GHz Band,” IEEE Trans Antennas Propagat., vol 62, pp 5531-5538, Nov 2014 Y Li, Z N Chen, X M Qing, et al., “Axial ratio bandwidth enhancement of 60-GHz substrate integrated waveguide-fed circularly polarized LTCC antenna array,” IEEE Trans Antennas Propagat., vol 60, pp 4619-4626, Oct 2012 Rao, J S and B N Das, “Impedance characteristics of transverse slots in the ground plane of a stripline,” Proc IEE, Vol 125, No 1, 29–32, Jan 1978 ... truyền hốc cộng hưởng SIW có phân bố điện trường tần số 28 GHz Hình 10 Các đặc tính xạ ăng-ten mảng sử dụng cấu trúc tiếp điện SIW đề xuất mơ tả Hình 11 – 13 Băng thông đạt 1.920 GHz (26.58? ?28. 50 GHz) ,... trùm băng 28 GHz phân bổ cho 5G (27.5? ?28. 35 GHz) Có thể thấy băng thơng phân cực tròn đạt tốt đoạn băng tần hoạt động Hình 12 Băng thơng phân cực trịn tương ứng với tỷ số AR < dB 26.25–29.85 GHz. .. tính ăng-ten đơn 210 10 150 180 Các đặc tính xạ ăng-ten đơn tối ưu sử dụng cấu trúc tiếp điện SIW mô tả Hình – Băng thơng đạt 5.096 GHz (23.278? ?28. 374 GHz) , bao trùm băng 28 GHz phân bổ cho 5G
- Xem thêm -

Xem thêm: Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G,

Hình ảnh liên quan

Hình.2. Cấu trúc ăng-ten sử dụng phần tử bức xạ là hình chữ nhật vát đối xứng   - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh.2..

Cấu trúc ăng-ten sử dụng phần tử bức xạ là hình chữ nhật vát đối xứng Xem tại trang 2 của tài liệu.
Hình 1. Cấu trúc ăng-ten đơn đề xuất: (a) hình chiếu đứng của lớp khe bức xạ, (b) hình chiếu đứng của lớp tiếp điện, and (c) hình chiếu bằng của ăng-ten  - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

Hình 1..

Cấu trúc ăng-ten đơn đề xuất: (a) hình chiếu đứng của lớp khe bức xạ, (b) hình chiếu đứng của lớp tiếp điện, and (c) hình chiếu bằng của ăng-ten Xem tại trang 2 của tài liệu.
Theo Hình 3(a) và 3(b), có thể thấy khi chiều dài phần tử bức xạ D L  tăng lên, tần số cộng hưởng của ăng-ten có xu hướng giảm  xuống, trong khi đó tần số phân cực tròn lại có xu hướng chuyển  dịch lên - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

heo.

Hình 3(a) và 3(b), có thể thấy khi chiều dài phần tử bức xạ D L tăng lên, tần số cộng hưởng của ăng-ten có xu hướng giảm xuống, trong khi đó tần số phân cực tròn lại có xu hướng chuyển dịch lên Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình. 4. Ảnh hưởng của góc quay alpha tới (a) |S11| và (b) giá trị AR. - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

4. Ảnh hưởng của góc quay alpha tới (a) |S11| và (b) giá trị AR Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 3. Tác động của tham số DL đến (a) |S11|, và (b) giá trị AR - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

Hình 3..

Tác động của tham số DL đến (a) |S11|, và (b) giá trị AR Xem tại trang 3 của tài liệu.
BẢNG I. CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN ĐƠN TỐI ƯU - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G
BẢNG I. CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN ĐƠN TỐI ƯU Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình. 7. Kết quả mô phỏng tỷ số trục AR và tăng ích của ăng-ten đề xuất - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

7. Kết quả mô phỏng tỷ số trục AR và tăng ích của ăng-ten đề xuất Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình. 6. Kết quả mô phỏng tham số |S11| của ăng-ten đơn đề xuất. - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

6. Kết quả mô phỏng tham số |S11| của ăng-ten đơn đề xuất Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình. 9. Cấu trúc của ăng-ten mảng đề xuất: (a) hình chiếu bằng của ăng-ten, (b) hình chiếu đứng của lớp khe bức xạ, (c) hình chiếu đứng của lớp tiếp điện - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

9. Cấu trúc của ăng-ten mảng đề xuất: (a) hình chiếu bằng của ăng-ten, (b) hình chiếu đứng của lớp khe bức xạ, (c) hình chiếu đứng của lớp tiếp điện Xem tại trang 5 của tài liệu.
BẢNG II. CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN MẢNG TỐI ƯU - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G
BẢNG II. CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĂNG-TEN MẢNG TỐI ƯU Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình. 10. Phân bố điện trường trong hốc cộng hưởng SIW - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

10. Phân bố điện trường trong hốc cộng hưởng SIW Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 13 cho thấy ăng-ten đề xuất có búp sóng khá rộng và có cấu trúc bức xạ tương đối đều trong cả mặt phẳng x-z và y-z - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

Hình 13.

cho thấy ăng-ten đề xuất có búp sóng khá rộng và có cấu trúc bức xạ tương đối đều trong cả mặt phẳng x-z và y-z Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình. 13. Cấu trúc bức xạ của ăng-ten đề xuất: (a) 27.5 GHz, và (b) 28.35 GHz - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

13. Cấu trúc bức xạ của ăng-ten đề xuất: (a) 27.5 GHz, và (b) 28.35 GHz Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình. 12. Kết quả mô phỏng tỷ số AR và tăng ích của ăng-ten đề xuất, - Ăng-ten mảng khe phân cực tròn sử dụng cấu trúc tiếp điện bằng hốc cộng hưởng SIW hoạt động ở băng tần 28 GHz cho các ứng dụng 5G

nh..

12. Kết quả mô phỏng tỷ số AR và tăng ích của ăng-ten đề xuất, Xem tại trang 6 của tài liệu.

Từ khóa liên quan