Forskare vid Nantong-universitetet har föreslagit en bredbandig antenn med integrerad dielektrisk resonator på substrat (SIDR) med inbyggda filtreringsfunktioner för millimetervågsapplikationer (mmWave). Antennen har en dualmodig SIDR som exciteras av en slitskopplad dubbel T-formad mikrostrimbandsmatningsstruktur. SIDR:n bildas av staplade substrat som inkluderar perifera luftgenomföringar och metalliska genomföringskavitet, vilket möjliggör samtidig excitation av resonansmoderna TE111 och TE131.
För att ytterligare förbättra antennens filtreringsprestanda införs ett par mikrostrimbandtransmissionsledningar, kompakta plattor med kortslutningsstift samt två centrala luftgenomföringar som hjälpkomponenter. Dessa strukturer är utformade för att störa TE131-moden, generera strålningssvaga punkter och avsevärt förbättra undertryckningen utanför bandet.
Det dubbla T-formade mattnätverket är utrustat med två par öppna stubbar av olika längder, vilka genererar både strålningsnollställen och reflektionsnollställen. Denna konfiguration optimerar impedansanpassningen för spaltresonatorn samtidigt som undertryckningen i den övre stoppbandet förbättras.
För att validera den föreslagna designen tillverkades en prototyp av en 1×4-antennmatris och undersöktes experimentellt. Antennen, som arbetar vid 24 GHz, uppnår en impedansbandbredd på 34 % (19,8–27,9 GHz), en maximal realiserad vinst på 13,1 dBi och ett utom-band-undertryckning på ca 21 dB, vilket visar på utmärkt bredband- och filtreringsprestanda för millimetervågskommunikationssystem av nästa generations.
Nyckelord: Dielektrisk resonatorantenn (DRA), Filterantenn, Millimetervågsantenn, Substratintegrerad dielektrisk resonator (SIDR), Bredbandstantenn, Utom-band-undertryckning, Strålningsnollställen, 24 GHz-antenn.
Denna artikel presenterar en bredbandig substratintegrerad filtrerande dielektrisk resonatorantenn (SIFDRA) för millimetervågsapplikationer, och dess prestanda har experimentellt validerats. Den föreslagna SIFDRA:n uppvisar en bred impedansbandbredd med fyra reflektionsnollställen samt utmärkta filtreringsegenskaper som uppnås genom tre strålningsnollställen. Dessutom ger den en hög nivå av utom-band-undertryckning inom stoppbandet, vilket avsevärt förbättrar frekvensselektiviteten.
För att verifiera den föreslagna konstruktionen tillverkades och mättes en prototyp av en 1×4-antennmatris. De experimentella resultaten visar utmärkt överensstämmelse med den simulerade prestandan, vilket bekräftar effektiviteten och pålitligheten hos den föreslagna antennkonstruktionen. Dessutom möjliggör den substratintegrerade arkitekturen en planär matriskonfiguration, vilket effektivt minskar monteringsvariationer och förbättrar tillverkningsnoggrannheten för millimetervågsapplikationer. 
EN