No/VOL: 09/2024 Page no. 267
Authors: Anupma Gupta , Shonak Bansal , Ahmed Al-Gburi , David Forsyth , Mohd Ismail :
Title: Projekt eliptycznej anteny łukowej o częstotliwości 37 GHz i analiza wydajności dla zastosowań 5G na ciele
Abstract: W artykule przedstawiono kompaktową antenę szerokopasmową 5G przeznaczoną do sieci typu body-centric (BCN) pracujących w paśmie Ka. Konstrukcja anteny obejmuje prosty patch grzejnika w kształcie łuku z pełną płaszczyzną uziemienia i linią zasilającą o impedancji transformatora. Do projektowania i symulacji anteny wykorzystywana jest technologia symulacji komputerowej (CST) Microwave Studio Suite, niezawodny program do symulacji elektromagnetycznej. Antenę symulowano w wolnej przestrzeni, a jej częstotliwość rezonansowa wynosi 37 GHz i mieści się w paśmie Ka oraz n260 5G. Proponowana antena ma rozmiar 37,4 mm3 i oferuje szerokie pasmo impedancji przekraczające 5,7 GHz (34,3-40 GHz). W punkcie rezonansowym antena wykazuje zysk 4,48 dBi i jednokierunkową charakterystykę promieniowania. Badania parametryczne wykazały, że zmniejszając szerokość łuku, można poprawić szerokość pasma anteny, ale ze zniszczeniem dopasowania impedancji. Antena jest proponowana do stosowania w zastosowaniach sieciowych obejmujących obszar ciała. Aby ocenić jego działanie na ciele, wirtualnie opracowano model ciała równoważny mięśniom. Działanie na ciele ocenia się umieszczając antenę w pobliżu modelu ciała. Wyniki symulacji prowadzonych na ciele wykazały, że przy częstotliwości 37 GHz współczynnik odbicia wynosi 29,5 dB, co zapewnia dobre dopasowanie impedancji. Stwierdzono, że symulowane wzmocnienie na ciele wynosi 7,05 dBi. Przeprowadza się badanie oparte na odległości w celu zbadania wpływu obecności ludzkiego ciała na zachowanie anteny. Antenę umieszczono w czterech różnych odległościach od modelu człowieka, aby porównać wyniki i ocenić wpływ odległości. Symulacje na ciele wykazały spójne wyniki z niewielkimi odchyleniami, nawet przy różnej odległości od ciała ludzkiego.
Key words: grzejnik łukowy, pełna płaszczyzna uziemienia, antena umieszczona na ciele, komunikacja 5G, sieć obszarowa ciała.