У статті представлено детальний кейс-опитувальник з проектування високогаінової патчної антени, оптимізованої для 5G систем зв'язку. Він охоплює основні принципи проектування, імітаційні процеси та процедури тестування, що беруть участь у розробці ефективної антени для високочастотних додатків.

Проектування об'єктивів та вимог

Основною метою було розробити антену з високою наростанням і безпосередністю, щоб забезпечити надійну передачу сигналів 5G. Конструкція необхідна для ефективного функціонування в діапазоні частот 28 ГГц, яка зазвичай використовується для 5G мереж. Додаткові вимоги включають компактний розмір, легкість виготовлення, хороший опір відповідність.

Процес проектування

Процес проектування, який бере участь у виборі відповідного матеріалу субстрату, таких як Роджерс RT/duroid, для підтримки високочастотної операції. Розміри патчів були розраховані на основі довжини хвилі і бажаної частоти резонансу. Мікросмуговий корм використовувався для виявлення патчів, а наземний літак був включений для підвищення директивності.

Інструменти для оптимізації параметрів антени були використані для моделювання параметрів антени. Цілювальні налаштування були зроблені на розмір патч, положення живлення та габарити площин, щоб максимізувати збільшення та мінімізувати втрату.

Тестування та результати

Прототипи були виготовлені на основі оптимізованого дизайну. Антени, що заглиблюють випробування в анехоєвій камері, щоб вимірювати приріст, радіус випромінювання та відповідність імпульсів. Результати показали збільшення понад 15 dBi, з вузьким промінь підходить для 5G додатків.

Вимірені дані тісно відповідають імітаційним прогнозам, що підтверджують ефективність процесу проектування. Антена продемонструвала стабільну продуктивність через цільову частотну смугу, що робить її придатним для інтеграції в 5G пристроїв зв'язку.