Una antena compacta en forma de paleta para sistemas de comunicación inalámbrica 6G de próxima generación

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica; Electromagnetismo; Teoría de Antenas

Sus antecedentes:

• Los sistemas de comunicación inalámbrica de próxima generación, como 6G, requieren antenas con mayor ancho de banda, ganancia y eficiencia.; Los diseños de antenas existentes a menudo enfrentan limitaciones para lograr estas métricas de rendimiento simultáneamente en un amplio rango de frecuencia.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y evaluar una novedosa antena planar en forma de paleta (TSPA) para aplicaciones de comunicación inalámbrica de alto rendimiento.; Demostrar la capacidad de la TSPA para lograr un ancho de banda de impedancia de banda ancha, alta ganancia y excelente eficiencia de radiación.

Principales métodos:

• La TSPA utiliza un radiador en forma de paleta, una línea de alimentación cónica triangular y un plano de tierra parcial para un rendimiento optimizado.; La antena se fabricó en un sustrato Rogers RT/Duroid RO5880 para un equilibrio entre costo y rendimiento.; Se realizaron simulaciones y mediciones experimentales para validar las características de la antena.

Principales resultados:

• La TSPA logró un ancho de banda de impedancia de 15 GHz a 54 GHz (ancho de banda fraccional del 113,05 %) con S₁₁ ≤ -10 dB.; Se registró una ganancia máxima de 9,67 dBi a 51,8 GHz y una eficiencia de radiación superior al 92 %.; Se observaron patrones de radiación estables y una fuerte intensidad de corriente en múltiples resonancias, lo que confirma una radiación eficiente en el campo lejano.

Conclusiones:

• La TSPA diseñada ofrece un rendimiento de banda ancha superior en comparación con las estructuras existentes.; Sus dimensiones eléctricas compactas y alto rendimiento la convierten en una candidata prometedora para los sistemas de comunicación inalámbrica 6G.; El excelente acuerdo entre la simulación y la medición valida la confiabilidad y eficiencia de la antena.