Pesquisadores da Universidade de Nantong propuseram uma antena de ressonador dielétrico integrado ao substrato (SIDR, na sigla em inglês) de banda larga com características de filtragem integradas para aplicações em ondas milimétricas (mmWave). A antena apresenta um SIDR de duplo modo excitado por uma estrutura de alimentação em microfita em forma de T dupla com acoplamento por ranhura. O SIDR é formado por substratos empilhados que incorporam vias de ar periféricas e cavidades metálicas com vias, permitindo a excitação simultânea dos modos ressonantes TE111 e TE131.
Para melhorar ainda mais o desempenho de filtragem da antena, introduz-se um par de linhas de transmissão em microfita, pequenos patches compactos com pinos de curto-circuito e duas vias centrais de ar como componentes auxiliares. Essas estruturas são projetadas para perturbar o modo TE131, gerar zeros de radiação e melhorar significativamente a supressão fora da banda.
A rede de alimentação dupla em forma de T é equipada com dois pares de stubs abertos de comprimentos diferentes, que geram tanto zeros de radiação quanto zeros de reflexão. Essa configuração otimiza o casamento de impedância do ressonador de ranhura, ao mesmo tempo em que melhora a supressão na banda de rejeição superior.
Para validar o projeto proposto, foi fabricado um protótipo de matriz de antenas 1×4 e avaliado experimentalmente. Operando a 24 GHz, a antena alcança uma largura de banda de impedância de 34%, cobrindo a faixa de 19,8–27,9 GHz, um ganho real máximo de 13,1 dBi e supressão fora de faixa de aproximadamente 21 dB, demonstrando excelente desempenho em larga banda e filtragem para sistemas de comunicação em ondas milimétricas de próxima geração.
Palavras-chave: Antena de Ressonador Dielétrico (DRA), Antena com Função de Filtragem, Antena em Ondas Milimétricas, Ressonador Dielétrico Integrado ao Substrato (SIDR), Antena de Larga Banda, Supressão Fora de Faixa, Nulos de Radiação, Antena de 24 GHz.










Este artigo apresenta uma antena ressonadora dielétrica com filtragem integrada ao substrato de larga banda (SIFDRA, do inglês substrate-integrated filtering dielectric resonator antenna) para aplicações em ondas milimétricas, cujo desempenho foi validado experimentalmente. A SIFDRA proposta exibe uma larga largura de banda de impedância com quatro zeros de reflexão, além de excelentes características de filtragem obtidas por meio de três nulos de radiação. Além disso, oferece um alto nível de supressão fora da banda no intervalo de rejeição, melhorando significativamente a seletividade em frequência.
Para verificar o projeto proposto, foi fabricado e medido um protótipo de matriz de antenas 1×4. Os resultados experimentais mostram excelente concordância com o desempenho simulado, confirmando a eficácia e a confiabilidade do projeto da antena proposto. Adicionalmente, a arquitetura integrada ao substrato permite uma configuração planar da matriz, reduzindo efetivamente as tolerâncias de montagem e melhorando a precisão de fabricação para aplicações em ondas milimétricas. 