一个宽带GRIN介电透镜天线用于5G应用
Khaled Aljaloud1, Yosef T Aladadi1, Majeed A S Alkanhal1
1Department of Electrical Engineering, King Saud University, Riyadh 11421, Saudi Arabia.
Micromachines
|May 27, 2023
概括
本研究为5G应用引入了一种分级有效折射率 (GRIN) 介电镜镜头. 创新的GRIN镜头设计提高了天线性能,为高收益的5G天线提供了紧,轻量级和经济高效的解决方案.
科学领域:
- 电磁学和天线设计
- 超材料和超表面.
- 无线通信系统无线通信系统
背景情况:
- 5G毫米波 (mmWave) 通信需要高收益的定向天线.
- 现有的天线解决方案经常面临尺寸,成本和性能优化方面的挑战.
- 介电镜头为光束成形和增益增强提供了一个潜在的途径.
研究的目的:
- 为5G应用提出和分析一种新的分级有效折射率 (GRIN) 介电镜头.
- 为了优化镜头设计,以实现紧的尺寸和卓越的天线性能.
- 为了验证GRIN镜头与宽带微条纹补丁天线集成的性能.
主要方法:
- 一个GRIN介电镜的设计是通过在介电板上穿孔不均的孔.
- 镜头是使用具有指定分级有效折射率的板块构建的.
- 厚度和整体尺寸被优化为阻抗匹配带宽,增益,3dB光束宽度和侧叶水平.
- 一个从26GHz到30.5GHz运行的宽带微条纹补丁天线被设计并与镜头集成.
- 性能在28GHz时被分析,使用由两个解决者验证的数值模拟.
主要成果:
- 拟议的GRIN镜头,当与微条纹补丁天线集成时,在整个感兴趣的频段中表现良好.
- 关键参数包括增益,3dB光束宽度和侧叶水平在28 GHz显示出有利的结果.
- 使用两个不同的模拟工具证实了数值模拟,确保了结果的可靠性.
结论:
- 开发的GRIN介电镜头是一种独特和创新的配置,适合5G高收益天线解决方案.
- 该设计提供了低成本和轻量级的天线结构.
- 拟议的镜头有效地提高了用于5G应用的毫米波天线的性能.
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