Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High performance porous silicon substrate for the integration of millimeter-wave passive devices

Belaroussi Yasmina, Saadi Abdelhalim, Taibi Abdelkader, Maafri Djabar, Zatout Boumediene, Corrao Nicolas

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 7

243--246

EN

In this letter, the performance of porous silicon (PSi) substrate dedicated for millimeter-wave integrated passive circuits is figured out by integrating mm-wave bandpass filter (MBPF) centered at 60 GHz. PSi is fabricated by electroporisification starting from cheap standard resistivity (1 10 Ω.cm) Si substrate. Besides on its suitability for passive mm-wave circuit integration, this PSi is compatible with CMOS process especially when localized porosification technique is considered. Compared with the conventional MBPF implemented on standard (Std) Si substrate, the MBPF design on PSi shows interesting performance, thanks to the high resistivity of the PSi substrate leading to reduced harmful effects of the substrate.

PL

W tym liście wydajność porowatego podłoża krzemowego (PSi) przeznaczonego do scalonych układów pasywnych fal milimetrowych jest obliczona poprzez zintegrowanie filtru środkowoprzepustowego fal milimetrowych (MBPF) wyśrodkowanego na 60 GHz. PSi jest wytwarzany przez elektroporyzację, zaczynając od taniego standardowego podłoża Si o rezystywności standardowej (1-10 Ω.cm). Poza przydatnością do pasywnej integracji obwodów fal milimetrowych, ten PSi jest kompatybilny z procesem CMOS, zwłaszcza gdy rozważana jest technika miejscowej porowatości. W porównaniu z konwencjonalnym MBPF zaimplementowanym na standardowym (Std) podłożu Si, projekt MBPF na PSi wykazuje interesującą wydajność, dzięki wysokiej rezystywności podłoża PSi, co prowadzi do zmniejszenia szkodliwych skutków podłoża.

2

A composite matrix of Mm-Wave antenna arrays for 5G applications

Ibrahim Islam M., Farah Nada I., Ahmed Mohamed I., Abdelkader Hala M., Al-Gburi Ahmed Jamal Abdullah, Zakaria Zahriladha, Elabd Rania H., Elsherbini M.M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

17--22

EN

This work designs, simulates, and fabricates a millimeter-wave antenna array for a 5G base station to support the significant improvements that come with the new 5G technology. The work starts with 1x8 arrays with sizes of 64.21.2 mm² and 55x20.2 mm² for 28 and 38 GHz, respectively. The elements are then increased to 8x8 arrays with dimensions of 64x169 mm² for 28 GHz and 55x161.5 mm² for 38 GHz. The proposed design is further promoted to a 16x8 array antenna with dimensions of 74x255x0.508 mm³. This antenna configuration initially consists of an 8x8 series-fed array operating at 28 GHz and another 8x8 operating at 38 GHz, all implemented on a Rogers/RT 5880 substrate with εr=2.2. At 28 GHz and 38 GHz, the radiation efficiency was measured to be 97.6% and 96.8%, respectively, and the greatest actual gain was 24.7 dBi. Additionally, the antenna array significantly boosts gain. The antenna's performance spans a dual-band millimeter-wave spectrum operating at 28 38 GHz. Specifically, at 28 GHz, 8x8 arrays have a realized gain of 20.33 dBi, and at 38 GHz, the gain is 22.23 dBi. Moreover, for the antenna range, the model displays a symmetrical radiation pattern, and the side lobe level is diminished to -10.2 dB. Two simulation programs, MWSCST2020, and ANSYS HFSS19, are used to simulate these array antennas. The simulation results closely match the actual model performance. Furthermore, the antenna is measured using an Agilent R&S Z67 VNA.

PL

W ramach tej pracy projektuje, symuluje i wytwarza układ anten wykorzystujących fale milimetrowe dla stacji bazowej 5G, aby wspierać znaczące ulepszenia wprowadzone w nowej technologii 5G. Prace rozpoczynają się od układów 1x8 o rozmiarach 64,21,2 mm² i 55x20,2 mm² odpowiednio dla 28 i 38 GHz. Elementy są następnie powiększane do macierzy 8x8 o wymiarach 64x169 mm² dla 28 GHz i 55x161,5 mm² dla 38 GHz. Proponowany projekt jest dalej promowany do anteny szeregowej 16x8 o wymiarach 74x255x0,508 mm³. Ta konfiguracja anteny początkowo składa się z układu zasilanego szeregowo 8x8 pracującego przy 28 GHz i kolejnego 8x8 pracującego przy 38 GHz, wszystkie zaimplementowane na podłożu Rogers/RT 5880 z εr=2,2. Dla częstotliwości 28 GHz i 38 GHz zmierzona efektywność promieniowania wyniosła odpowiednio 97,6% i 96,8%, a największe rzeczywiste wzmocnienie wyniosło 24,7 dBi. Dodatkowo układ anten znacznie zwiększa zysk. Wydajność anteny obejmuje dwuzakresowe widmo fal milimetrowych w paśmie 28–38 GHz. W szczególności przy 28 GHz macierze 8x8 mają zrealizowany zysk na poziomie 20,33 dBi, a przy 38 GHz zysk wynosi 22,23 dBi. Ponadto dla zasięgu anteny model wykazuje symetryczną charakterystykę promieniowania, a poziom listka bocznego jest obniżony do -10,2 dB. Do symulacji tych anten szeregowych służą dwa programy symulacyjne, MWSCST2020 i ANSYS HFSS19. Wyniki symulacji są ściśle zgodne z rzeczywistą wydajnością modelu. Ponadto antena jest mierzona za pomocą Agilent R&S Z67 VNA.

3

5G MIMO antenna: compact design at 28/38 GHz with metamaterial and SAR analysis for mobile phones

Al Gburi Ahmed Jamal Abdullah

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

171--174

EN

Meeting the challenge of preserving the compact form of 5G smartphones while accommodating millimeter-wave (mm-wave) bands with a substantial frequency difference, we have introduced an ultra-compact 4-port dual-band multiple-input, multiple-output (MIMO) antenna. This innovative design utilizes a metamaterial-inspired electromagnetic bandgap (EBG) structure to minimize mutual coupling (MC) effectively across a wide frequency range. Constructed on a Rogers TMM4 substrate, the antenna has overall dimensions of 17.76 x 17.76 mm². It incorporates four planar patch antennas placed at the corners, arranged perpendicularly. Each antenna element is optimized for dual-band operation at 28/38 GHz, featuring a rectangular patch with four slots and a full ground plane. The gap between patches measures 0.5 λo, and the EBG ensures efficient and cost-effective reduction of mutual coupling among the MIMO antenna elements. Specific absorption rate (SAR) analysis validates the suitability of this MIMO antenna for 5G mobile phones operating within the targeted frequency band.

PL

Spełniając wyzwanie polegające na zachowaniu kompaktowej formy smartfonów 5G, jednocześnie obsługując pasma fal milimetrowych (fale mm) ze znaczną różnicą częstotliwości, wprowadziliśmy ultrakompaktowy 4-portowy, dwuzakresowy, wielokanałowy, wielowejściowy i wielowyjściowy (MIMO) ) antena. Ta innowacyjna konstrukcja wykorzystuje inspirowaną metamateriałem strukturę elektromagnetycznego pasma wzbronionego (EBG), aby skutecznie minimalizować wzajemne sprzężenie (MC) w szerokim zakresie częstotliwości. Antena, zbudowana na podłożu Rogers TMM4, ma wymiary całkowite 17,76 x 17,76 mm². Zawiera cztery płaskie anteny krosowe umieszczone w rogach, ułożone prostopadle. Każdy element anteny jest zoptymalizowany do pracy dwuzakresowej w paśmie 28/38 GHz, z prostokątną łatką z czterema szczelinami i pełną płaszczyzną uziemienia. Szczelina między polami wynosi 0,5 λo, a EBG zapewnia wydajną i opłacalną redukcję wzajemnego sprzężenia pomiędzy elementami anteny MIMO. Analiza współczynnika absorpcji specyficznej (SAR) potwierdza przydatność tej anteny MIMO do telefonów komórkowych 5G działających w docelowym paśmie częstotliwości.