Výzkumníci z univerzity Nantong navrhli širokopásmovou dielektrickou rezonanční anténu s integrovaným substrátem (SIDR) s integrovanými filtračními vlastnostmi pro aplikace v milimetrovém pásmu (mmWave). Anténa využívá dvoumodovou SIDR, která je buzena slotem-coupled dvou T-tvarých mikropáskových napájecích struktur. SIDR je tvořena vrstvenými substráty obsahujícími periferní vzduchové vias a kovové viasové dutiny, což umožňuje současné buzení rezonančních módů TE111 a TE131.
K dalšímu zlepšení filtračních vlastností antény byly jako pomocné komponenty zavedeny dva mikropáskové přenosové vedení, kompaktní plošné prvky se zkratovacími kolíky a dvě středové vzduchové vias. Tyto struktury jsou navrženy tak, aby porušily rezonanční mód TE131, vygenerovaly nulové body vyzařování a výrazně zlepšily potlačení signálu mimo pásmo.
Dvojnásobná T-tvará napájecí síť je vybavena dvěma páry otevřených závěsů různé délky, které generují jak vyzařovací nulové body, tak reflexní nulové body. Tato konfigurace optimalizuje impedanční přizpůsobení štěrbinového rezonátoru a zároveň zvyšuje potlačení v horním pásmu zastavení.
K ověření navrženého řešení byl vyroben a experimentálně vyhodnocen prototyp anténního pole 1×4. Anténa pracuje na frekvenci 24 GHz, dosahuje šířky impedance 34 % (pokrývající rozsah 19,8–27,9 GHz), maximálního realizovaného zisku 13,1 dBi a potlačení mimo pásmo přibližně 21 dB, čímž prokazuje vynikající širokopásmové a filtrační vlastnosti pro komunikační systémy milimetrových vln nové generace.
Klíčová slova: Dielektrická rezonátorová anténa (DRA), filtrační anténa, anténa pro milimetrové vlny, dielektrický rezonátor integrovaný do podložky (SIDR), širokopásmová anténa, potlačení mimo pásmo, vyzařovací nulové body, anténa pro 24 GHz.










Tato práce představuje širokopásmovou anténu s integrovaným dielektrickým rezonátorem na podložce (SIFDRA) pro aplikace v milimetrovém pásmu, jejíž výkon byl experimentálně ověřen. Navržená anténa SIFDRA vykazuje široké impedanční pásmo s čtyřmi reflexními nulami a vynikající filtrační vlastnosti dosažené třemi vyzařovacími nulami. Kromě toho poskytuje vysokou úroveň potlačení mimo pásmo v pásmu zákazu, což výrazně zvyšuje frekvenční selektivitu.
K ověření navrženého řešení byl vyroben a změřen prototyp anténního pole 1×4. Experimentální výsledky ukazují vynikající shodu s simulovaným výkonem, čímž je potvrzena účinnost a spolehlivost navržené anténní konstrukce. Navíc architektura s integrovanou podložkou umožňuje rovinné uspořádání pole, což efektivně snižuje montážní tolerance a zvyšuje výrobní přesnost pro aplikace v milimetrovém pásmu. 