实验研究双功能基板集成波导天线,用于5G移动通信的增强导向性

科学领域:

• 电磁学和波浪传播
• 天线理论和设计.
• 微波工程 微波工程

背景情况:

• 高收益和高效率对于跨广频段的天线至关重要,特别是在紧设计具有挑战性的高频段.
• 复杂的设计方法是必要的,以实现优越的天线性能,同时保持一个小的形式因素.

研究的目的:

• 为28GHz和34GHz频段设计和优化一个紧的基板集成波导 (SIW) 腔体支持的槽补丁天线 (SPA).
• 为了增强回报损失,并实现双频段运行,使用遗传算法 (GA) 进行天线几何优化.
• 为了评估为5G应用设计的天线的性能.

主要方法:

• 设计和模拟了一种基板集成波导 (SIW) 腔体支的槽补丁天线 (SPA).
• 使用基因算法 (GA) 来优化天线的几何形状,以改善返回损失.
• 该天线是在RT/duroid 5880上制造的,并测量了其特性,包括VSWR,辐射效率和增益.

主要成果:

• 该天线在28 GHz和38 GHz实现了双共振,阻抗带宽分别为211 MHz和127 MHz.
• 在28 GHz记录了8.04 dBi的峰值增益,在38 GHz记录了9.72 dBi.
• 制造的原型显示了94%的辐射效率和VSWR范围从1到2.

结论:

• 拟议的SIW空腔支持SPA提供双带性能,具有高增益,高效率和紧的尺寸.
• 该GA优化有效地改善了天线的返回损失和整体性能.
• 该天线非常适合5G应用,因为它具有光谱覆盖,定向性和稳定的增益.