Նանտունգի համալսարանը մշակել է միլիմետրային ալիքների համար նախատեսված լայն շերտի սուբստրատ-ինտեգրված ֆիլտրացվող դիէլեկտրիկ ռեզոնատորային անտենա

Նանտունի համալսարանի հետազոտողները առաջարկել են միլիմետրային ալիքների (mmWave) համար նախատեսված լայն շերտի սուբստրատ-ինտեգրված դիէլեկտրիկ ռեզոնատորային (SIDR) անտենա՝ ինտեգրված ֆիլտրավորման հատկություններով: Անտենան ունի երկու ռեժիմի SIDR, որը ակտիվացվում է սլոտ-կապված երկու T-ձև միկրոշերտային սնման կառուցվածքով: SIDR-ը ձևավորված է միմյանց վրա դասավորված սուբստրատներից՝ ներառելով եզրային օդային վիաներ և մետաղական վիայի խոռոչներ, ինչը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ ակտիվացնել TE111 և TE131 ռեզոնանսային ռեժիմները:

Անտենայի ֆիլտրավորման կատարողականությունը հետագայում բարելավելու համար որպես օժանդակ տարրեր ներդրվել են մի զույգ միկրոշերտային փոխանցման գծեր, կոմպակտ պատկերներ կարճացման սայլակներով և երկու կենտրոնական օդային վիաներ: Այս կառուցվածքները նախագծված են աղանդավորելու TE131 ռեժիմը, ստեղծելու ճառագայթման զրոյական արժեքներ և նշանակաբար բարելավելու դուրս ընկած շերտի ճնշումը:

Երկակի T-ձև սնման ցանցը սարքավորված է տարբեր երկարությամբ բաց ստաբերի երկու զույգերով, որոնք առաջացնում են ինչպես ճառագայթման զրոյական կետեր, այնպես էլ արտացոլման զրոյական կետեր: Այս կոնֆիգուրացիան օպտիմալացնում է սլոթ ռեզոնատորի իմպեդանսի համապատասխանեցումը՝ միաժամանակ բարելավելով վերին կանգնացման շերտում ճառագայթման ճնշումը:

Առաջարկված դիզայնի վավերացման համար ստեղծվել է 1×4 հարթակային անտենայի նմուշ և կատարվել է նրա փորձարարական գնահատական: Աշխատելով 24 ԳՀց հաճախականությամբ, անտենան ունի 34 %-ի իմպեդանսային ընդգրկում՝ 19,8–27,9 ԳՀց միջակայքում, 13,1 դԲի պիկային իրականացված շահույթ և մոտավորապես 21 դԲ դուրս եկող շերտի ճնշում, ինչը ցույց է տալիս հիասքանչ լայն շերտի և ֆիլտրման կարողություններ հաջորդ սերնդի միլիմետրային ալիքների կապի համակարգերի համար:

Հիմնական բառեր՝ Դիէլեկտրիկ ռեզոնատորային անտենա (DRA), Ֆիլտրման անտենա, Միլիմետրային ալիքների անտենա, Սուբստրատ-ինտեգրացված դիէլեկտրիկ ռեզոնատոր (SIDR), Լայն շերտի անտենա, Դուրս եկող շերտի ճնշում, Ճառագայթման զրոյական կետեր, 24 ԳՀց անտենա:

Եզրակացություն

Այս հոդվածը ներկայացնում է միլիմետրային ալիքների համար նախատեսված լայն շերտի սուբստրատ-ինտեգրված ֆիլտրավորող դիէլեկտրիկ ռեզոնատորային անտենա (SIFDRA), և նրա աշխատանքային բնութագրերը փորձարկվել են փորձարարական ճանապարհով: Առաջարկված SIFDRA-ն ունի լայն իմպեդանսային շերտ, որը բնութագրվում է չորս արտացոլման զրոյական կետերով, ինչպես նաև երեք ճառագայթման զրոյական կետերի շնորհիվ ձեռք բերված հետաքրքիր ֆիլտրավորման բնութագրերով: Բացի այդ, այն ապահովում է բարձր մակարդակի դուրս եկած շերտի ճնշում արգելակման շերտում, ինչը նշանակաբար բարձրացնում է հաճախականության ընտրողականությունը։

Առաջարկված դիզայնի վավերացման համար պատրաստվել է և չափվել 1×4 անտենայի մասիվ նմուշը: Փորձարարական արդյունքները համընկնում են սիմուլյացիայի արդյունքների հետ՝ հաստատելով առաջարկված անտենայի դիզայնի արդյունավետությունն ու հուսալիությունը: Ավելին, սուբստրատ-ինտեգրված ճարտարապետությունը թույլ է տալիս ստեղծել հարթ մասիվ կառուցվածք, որը արդյունավետորեն նվազեցնում է հավաքման թույլատրելի շեղումները և բարելավում է միլիմետրային ալիքների համար նախատեսված սարքերի արտադրության ճշգրտությունը: