Nantongin yliopiston tutkijat ovat ehdottaneet laajakaistaisen alustaintegroidun dielektrisen resonanttiantennin (SIDR) käyttöä millimetriaaltojen (mmWave) sovelluksissa, jossa on integroitu suodatusominaisuus. Antenni käyttää kaksitilaista SIDR:ää, jota herätetään rakoherätteisellä kaksois-T-muotoisella mikroliuska-antennirakenteella. SIDR muodostuu pinotuista alustoista, jotka sisältävät reunoilla olevia ilmaviakoja ja metallisia viakoja sisältäviä kammioita, mikä mahdollistaa TE111- ja TE131-resonanssimoodien samanaikaisen herättämisen.
Antennin suodatusominaisuuksien entisemmin parantamiseksi käytetään apukomponentteina kahta mikroraitaista siirtojohtoa, tiukkoja pieniä pätkiä lyhyitä kiinnityssiteitä ja kahta keskitettyä ilmaviikaa. Nämä rakenteet on suunniteltu häiritsemään TE131-tilaa, tuottamaan säteilyyn liittyviä nollakohtia ja merkittävästi parantamaan ulkopuolisten taajuusalueiden vaimentumista.
Kaksinkertainen T-muotoinen syöttöverkko on varustettu kahdella eripituisella avoimella typpilangalla, jotka tuottavat sekä säteilyyn liittyviä nollakohtia että heijastusnollakohtia. Tämä konfiguraatio optimoi lovin resonanttisen elementin impedanssisovitusta samalla kun se parantaa vaimentumista yläestopäässä.
Ehdotetun suunnittelun validointia varten valmistettiin ja kokeellisesti arvioitiin 1×4-säteilyantenniryhmän prototyyppi. Antenni toimii 24 GHz:n taajuudella ja saavuttaa 34 %:n impedanssikaistan, joka kattaa taajuusalueen 19,8–27,9 GHz, huippuhyötykerroin 13,1 dBi ja noin 21 dB:n ulkopuolisen taajuusalueen vaimennuksen, mikä osoittaa erinomaista laajakaistaisuutta ja suodatusominaisuuksia seuraavan sukupolven millimetriaaltokommunikointijärjestelmiin.
Avainsanat: Dielektrinen resonanttiantenni (DRA), suodatusantenni, millimetriaaltosäteilyantenni, alustaintegroitu dielektrinen resonattori (SIDR), laajakaistainen antenni, ulkopuolisen taajuusalueen vaimennus, säteilyynollat, 24 GHz:n antenni.
Tässä artikkelissa esitellään laajakaistainen alustaan integroitu suodattava dielektrinen resonanttiantenni (SIFDRA) millimetriaaltosovelluksiin, ja sen suorituskyky on kokeellisesti varmistettu. Ehdotettu SIFDRA tarjoaa laajan impedanssikaistan, jossa on neljä heijastusnollakohtaa, sekä erinomaiset suodatusominaisuudet, jotka saavutetaan kolmen säteilyyn liittyvän nollakohdan avulla. Lisäksi se tarjoaa korkean tason ulkopuolisen taajuusalueen vaimennusta estokaistalla, mikä merkittävästi parantaa taajuusvalikoivuutta.
Ehdotetun suunnittelun varmistamiseksi valmistettiin ja mitattiin 1×4-antenniryhmän prototyyppi. Kokeelliset tulokset ovat erinomaisen hyvässä yhteensopivuudessa simuloitujen tulosten kanssa, mikä vahvistaa ehdotetun antennisuunnittelun tehokkuuden ja luotettavuuden. Lisäksi alustaan integroitu rakenne mahdollistaa tasomaisen antenniryhmän konfiguroinnin, mikä vähentää tehokkaasti kokoonpanotoleransseja ja parantaa valmistustarkkuutta millimetriaaltosovelluksissa. 
EN