5Gインターネット・オブ・シングス・アプリケーション向けコンパクト・低クロスポール化マイクロストリップ・パッチ・アンテナ

科学分野:

• 電磁気学
• アンテナ理論
• マイクロ波工学

背景:

• マイクロストリップ・パッチ・アンテナは広く使用されていますが、サイズと性能の限界に直面することがよくあります。
• 小型化は、特にモノのインターネット（IoT）アプリケーションにおいて、コンパクトな電子デバイスに不可欠です。
• 信頼性の高い無線通信には、低クロスポール化の達成が不可欠です。

研究 の 目的:

• マイクロストリップ・パッチ・アンテナの新規小型化技術を提示すること。
• 良好な性能特性を維持しながら、大幅なサイズ縮小を達成すること。
• 5G周波数におけるコンパクトなIoTアプリケーションへの適合性を示すこと。

主な方法:

• アンテナの小型化には、ローディング・コンデンサ方式を採用しています。
• パッチにギャップを挿入し、短絡ビアとの結合ギャップを作成します。
• これらのギャップは、遅波伝送線路として機能し、動作周波数を低下させます。

主要な成果:

• 小型化されたアンテナは、4.5 GHzで動作し、帯域幅は4.48–4.52 GHzです。
• 約5.0 dBiのブロードサイド利得を達成しました。
• クロスポール化放射は-40 dB未満と非常に低く抑えられています。

結論:

• 提案されたアンテナ設計は、従来のパッチ・アンテナと比較して大幅なサイズ縮小を提供します。
• 同等の利得と比較して、優れたクロスポール化性能を示します。
• このアンテナは、5G New Radio n79バンドで動作するコンパクトなIoTアプリケーションに適しています。