2024/07/11
3D-Printed Encapsulated Dielectric Resonator Antennas With Large Operation Frequency Ratio for Future Wireless Communications
Malfajani, R.S.; Damansabz, R.; Bodkhe, S.; Therriault, D.; Laurin, J.J.; Sharawi, M.S. (2024). 3D-Printed Encapsulated Dielectric Resonator Antennas With Large Operation Frequency Ratio for Future Wireless Communications. IEEE Open Journal of Antennas and Propagation 2024.3416399.
Les antennes à ouverture partagée sont des structures polyvalentes qui peuvent répondre à la demande d’antennes compactes multibandes dans les systèmes de communication émergents multistandards. Toutefois, l’exigence de fonctionnement dans des bandes de fréquences largement séparées, telles que la bande inférieure à 6 GHz et la bande d’ondes millimétriques dans la 5G, pose un problème. Cet article présente une nouvelle antenne à résonateur diélectrique encapsulé (E-DRA) conçue pour fonctionner dans les bandes de fréquences inférieures à 6 GHz et les ondes millimétriques pour les applications de la 5G et au-delà. La partie DRA de l’antenne consiste en un réseau de petits DRA cylindriques (cDRA) encapsulés dans un cylindre plus grand. Dans la bande des ondes millimétriques, les petits cDRA sont des éléments rayonnants, tandis que le cylindre plus grand agit comme une lentille pour améliorer le gain et permettre la commutation du faisceau à des angles discrets en commutant l’alimentation entre les petits cDRA. Dans la bande inférieure à 6 GHz, le grand cylindre est le principal élément rayonnant. L’antenne est réalisée par un processus d’impression 3D utilisant deux matériaux ABS distincts avec des remplissages différents. Les mesures de l’antenne fabriquée montrent un gain maximal de 7,8 dBi à 3,35 GHz et de 19,7 dBi à 27 GHz. La largeur de bande mesurée est de 20,2 % centrée sur 3,45 GHz et de 28,7 % centrée sur 28,5 GHz. Le réseau de petits cDRA à cinq éléments permet une commutation de faisceau à ±30.