Radiocommunication systems have been directed towards the fifth generation (5G) technology due to the requirements of compact, fast and broadband systems. These types of radio communication systems require new and more efficient antenna designs. The paper presents the process of designing a wearable flexible antenna working in the 5G system. The proposed antenna has a center operating frequency of 4.085 GHz and two resonates frequency 3.6 GHz and 4.6 GHz. The dimensions of the antenna and its parameters were calculated, simulated and optimized using the FEKO software. The proposed antenna has a compact structure with dimensions (50 mm x 56 mm x 1 mm). A jeans fabric with a dielectric index of 1.76 and a thickness of h = 1.0 mm was used as a substrate for the antenna construction. The paper presents an analysis of the results of simulation and measurement of electrical parameters and radiation patterns of the proposed planar antenna for the case of an antenna placed in a free space. The planar antenna on jeans substrate described in the article, working in 5G systems with a center frequency of 4.085 GHz, a low reflectance of -29.31 dB, an energy gain of 1.68 dBi and a wide operating band of 2.23 GHz (54.58 %).
PL
Systemy radiokomunikacyjne zostały skierowane w stronę technologii piątej generacji (5G) ze względu na wymagania systemów zwartych, szybkich i szerokopasmowych. Tego typu systemy komunikacji radiowej wymagają nowych i bardziej wydajnych konstrukcji anten. W artykule przedstawiono proces projektowania anteny pracującej w systemie 5G. Proponowana antena ma środkową częstotliwość roboczą 4,085 GHz oraz dwie częstotliwości rezonansowe 3,6 GHz i 4,6 GHz. Wymiary anteny oraz jej parametry zostały obliczone, zasymulowane i zoptymalizowane za pomocą oprogramowania FEKO. Proponowana antena ma zwartą konstrukcję o wymiarach (50 mm x 56 mm x 1 mm). Jako podłoże do konstrukcji anteny użyto tkaniny dżinsowej o współczynniku dielektrycznym 1,76 i grubości h = 1,0 mm. W artykule przedstawiono analizę wyników symulacji i pomiarów parametrów elektrycznych i charakterystyk promieniowania proponowanej anteny płaskiej dla przypadku anteny umieszczonej w wolnej przestrzeni. Opisana w artykule antena planarna na podłożu typu jeans, pracująca w systemach 5G z częstotliwością środkową 4,085 GHz, niskim współczynnikiem odbicia -29,31 dB, zyskiem energetycznym 1,68 dBi oraz szerokim pasmem roboczym 2,23 GHz (54,58 %).
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The design of a coplanar waveguide-fed (CPW-fed) broadband circularly polarized printed monopole antenna is proposed. The antenna consists of a simple rectangular radiator monopole, an inverted L-shaped strip, a horizontal stub, and a modified asymmetric ground plane. Simulation results indicate that the impedance bandwidth (IBW) is 121% (1.575–6.4 GHz), and the axial ratio bandwidth (ARBW) is 64.3% (2.85– 5.55 GHz). A parametric study is performed for verification. Results indicate that the proposed antenna is suitable for different wireless communications systems.
PL
Zaprezentowano projekt szerokopasmowej cyrkularnej jednobiegunowej anteny. Antena składa się z z prostokątnego radiatora, paska o odwróconym kształcie L I asymetrycznej płaszczyzny uziemionej. Symulacje wykazały dobrą pracę w paśmie 2.85 – 5.55 GHz. Wyniki symmulacji porównano z wynikami badania modelu.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper describes the measurement of both electric and magnetic fields generated by a broadband antenna feed with high voltage pulse generator. Data from both D-dot and B-dot sensors are collected at some distances from the antenna to investigate building up of the far field radiation. The paper discusses the problem of how to treat the irregular signals obtained from the probes and how to handle the time shifting caused by the different delay created by the sensors and the optical transmission. The obtained results are compared with those obtained from the simulation of the system using ANSYS-HFSS software.
PL
W artykule przedstawiona została metoda analizy danych z sond pola elektrycznego (D-dot) i magnetycznego (B-dot) w celu skorelowania pomiarów i oceny pasma i efektywności radiacji anteny szerokopasmowej podłączonej do generatora impulsów wysokiego napięcia. Wyniki pomiarów są rejestrowane w różnych odległościach od anteny w celu zbadania procesu formowania dalekiego pola anteny. W pracy omówiono zagadnienia związane z analizą nieregularnych sygnałów pomiarowych oraz wpływem przesunięć czasowych generowanych zarówno przez czujniki jak i optyczną transmisję sygnałów na wyniki analizy. Uzyskane wyniki pomiarów są porównywane z wynikami symulacji systemu przy użyciu oprogramowania ANSYS-HFSS.
The paper presents the concept of a fully planar tree-shaped antenna with quasi-fractal geometry. The shape of the proposed radiator is based on a multi-resonant structure. Developed planar tree has symmetrical branches with different length and is fed by a coplanar waveguide (CPW) with modified edge of the ground plane. The antenna of size 29 mm x25 mm has been designed on Taconic - RF-35 substrate (er = 3.5, tgde= 0.0018, h = 0.762 mm). The paper shows simulated and measured characteristics of return loss, as well as measured radiation patterns. The proposed antenna could be a good candidate for broadband applications (for instance: wideband imaging for medical application and weather monitoring radars in satellite communication etc.)
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The wireless communication technology is developing day by day so that various generations are taken birth. The fifth generation is considered as the next generation network and awaiting for implementation. Considering this scenario, compact antenna plays a vital role to make this dream to be realized. In this research work authors have taken a strive to design such required antenna where the bandwidth has been enhanced. The two different frequencies range covers up to fourth generation networks and beyond. Similarly, the bandwidth has been enhanced up to 75 MHz and 112.5 MHz which is approximately doubles the value of the current bandwidth. The antenna has to be pasted in the mobile circuit to maintain the data transfer in seamless mode. For suitability of the space Z-shape micro strip antenna has been developed. The result shows the achievement in terms of bandwidth, return loss, VSWR, directivity and gain. It is of C- band/ S-band satellite communication for application in wireless communication.
Broadband and ultra-wideband signals are increasingly used in modern radio systems. Traditional performance of evaluation antennas operating with narrowband signals are not always adequately reflect the characteristics of broadband antennas, at least in view of the frequency dependence of the antenna pattern. Accounting for broadband signals the antennas becomes important in the low-frequency range of the spectrum. Systems using these types of signals may include control of the atmosphere and measuring its frequency-selective properties in the range meter and decameter wavelengths. Possibility of spatial selection based on focusing of broadband signals in this case promises to implement a number of additional features. Therefore, it is important to evaluate the properties of antennas based on the spectral content of the signal, as well as taking into account the ways of its processing in the receiving equipment. Consideration features of functioning the antenna array, focused on broadband signal is devoted to this article.
W artykule omówiono konstrukcję, zasadę pracy i wyniki badań szerokopasmowej anteny dipolowej, przeznaczonej do pracy w paśmie S. Antena została zaprojektowana, wykonana i poddana badaniom laboratoryjnym w Zakładzie Mikrofal Instytutu Radioelektroniki WAT. Antena pracuje w paśmie 400 MHz na częstotliwości środkowej ok. 3 GHz. Antena pracuje z wiązką o szerokości 15° w płaszczyźnie azymutu i 30° w płaszczyźnie elewacji. Zapewnia ona zysk energetyczny 15,8 dBi, przy tłumieniu listków bocznych 20 dB w płaszczyźnie elewacji oraz 15 dB w płaszczyźnie azymutu. Kompaktowe wymiary antena zawdzięcza realizacji w technice planarnej. Promienniki wykonano w postaci dipoli półfalowych, umieszczonych po obu stronach podłoża. Współpracuje z nimi układ rozdziału mocy mikrofalowej. Został on zrealizowany w technice linii dwuprzewodowej, co pozwala na jego realizację na wspólnym podłożu z anteną. W celu uzyskania wymaganych parametrów kierunkowych zastosowano reflektor płaski, w postaci płyty laminatu FR4. Antena charakteryzuje się parametrami energetycznymi i kierunkowymi, zbliżonymi do tych, jakimi cechują się klasyczne łatowe szyki planarne. Przewyższa je jednak pod względem szerokości pasma pracy. W antenie zastosowano ważenie amplitudowe na aperturze szyku, dzięki czemu uzyskano wymagane parametry kierunkowe. Konstrukcja anteny jest podatna na modyfikacje, w celu dopasowania parametrów do konkretnych wymagań, poprzez zmianę liczby promienników lub zmianę bazy antenowej, w celu uzyskania wymaganych parametrów kierunkowych.
EN
The construction, working principle and test results of the wideband dipole antenna for S-band have been presented in the paper. The antenna was designed, manufactured and tested in Microwave Division of the Institute of Radioelectronics of MUT. The antenna works in 400 Mhz frequency range for 3 GHz center frequency. The mainlobe width is 15° in azimuth and 30° in elevation plane. The gain is near 16 dBi, the sidelobe suppression reaches 20 dB in elevation and 15 dB in azimuth plane. The antenna construction basis on the microstrip technique. Radiating elements have form of half-wave dipoles, placed on both sides of the substrate. The microwave power dividing network collaborates with the patch array. This one is realized in twoconductor lines technique, so it can be manufactured on common with radiating array substrate. The flat reflector to reach better directional parameters has been used, in form of the laminate plate. The antenna has parameters comparable to the patch planar arrays, but the bandwidth is much broad. The amplitude weighting on the antenna aperture has been used. The antenna construction is reconfigurable, by changing radiators number or base value, for the directional.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Since broadband antennas do not have the same radiation pattern as dipole antenna incidence disturbance may be measured with an error. Models of the broadband antennas for numerical simulations were created and verified. Using these models we obtained the relation between the receiving antenna directivity and measuring distance that leads into the directivity error and also affects uncertainty of the measurement.
PL
Zostały opracowane modele szerokopasmowych anten dla symulacji numerycznej. Z zastosowaniem tych modeli otrzymano relacje pomiędzy kierunkowością anteny odbiorczej oraz odległością pomiaru powodujące błędy w pomiarach kierunkowości.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.