Antena de banda ancha de polarización circular y alta ganancia en banda Ka con alta discriminación de polarización...

Sus antecedentes:

• Los arrays de antenas de onda milimétrica enfrentan desafíos con el acoplamiento mutuo, lo que afecta el rendimiento.
• Es crucial lograr señales de polarización circular de banda ancha con alta discriminación de polarización cruzada para los sistemas de comunicación avanzados.

Objetivo del estudio:

• Proponer y validar una antena de polarización circular de banda ancha en banda Ka con discriminación de polarización cruzada mejorada.
• Mitigar los problemas de acoplamiento mutuo en arrays de antenas de onda milimétrica mediante una novedosa estructura de desacoplamiento.

Principales métodos:

• Diseño de un array 2x2 rotado secuencialmente (SR) de elementos de dipolo magnetoeléctrico de cavidad integrada de sustrato (SIC).
• Implementación de una red de alimentación SR de guía de onda integrada de sustrato (SIW) de doble capa para un control preciso de la fase.
• Integración de una superficie de desacoplamiento (ADS) de array de bucle cuadrado multicapa para suprimir el acoplamiento entre elementos.

Principales resultados:

• Se logró un ancho de banda de impedancia del 30,33 % (23,45-32,02 GHz) y un ancho de banda de relación axial (AR) del 35,52 % (22,48-32,19 GHz).
• Se demostró una discriminación de polarización cruzada (XPD) superior a 30 dB en toda la banda de operación.
• Se obtuvo una ganancia pico de 12,47 dBic con una variación inferior a 3 dB en un amplio rango de frecuencia (25,95-33,14 GHz).

Conclusiones:

• El array de antenas propuesto suprime eficazmente el acoplamiento mutuo utilizando el ADS integrado.
• El diseño ofrece un potencial significativo para sistemas de comunicación de onda milimétrica 5G de alto rendimiento.
• El array exhibe excelentes características de banda ancha, alta XPD y ganancia estable.