افزايش جهت‌دهي آنتن آرايه‌اي موج ميلي‌متري با بهره‌گيري از سطوح انتخابگر فركانسي براي كاربردهاي نسل پنجم مخابرات سيار

Directivity enhancement of millimeter wave array antennas using frequency selective surfaces for fifth-generation mobile communications system applications

در اين مقاله طراحي يك آنتن آرايه‌اي با بهره تشعشعي مناسب براي كاربردهاي موج ميلي‌متري در ارتباطات نسل پنجم ارائه شده است. در اين طراحي، آنتن آرايه‌اي 6 عنصري توسط يك مقسم توان ويلكينسون تغذيه شده است. همچنين براي بهبود مشخصات اين آنتن، يك سطح انتخابگر فركانسي در بالاي آنتن آرايه‌اي طراحي شده است. قرارگيري سطح انتخابگر فركانسي بالاي آنتن باعث افزايش پهناي باند كسري از حدود %2 به %10 و نيز باعث افزايش بهره آنتن در فركانس عملياتي 28 گيگاهرتز از 12/87 به 17/25 دسي‌بل شده است. اين ساختار مي‌تواند گزينه مناسبي براي كاربردهاي نسل پنجم مخابرات سيار باشد.

In this article, the design of a millimeter wave array antenna with proper radiation gain for fifth-generation communication applications is presented. The design features a 6-element array antenna that is fed by a Wilkinson power divider. Additionally, to improve the characteristics of this antenna, a frequency selective surface has been designed on top of the array antenna. By placing the frequency selective surface above the antenna, the fractional bandwidth is increased from approximately 2% to 10%, and the antenna gain is increased from 12/87 to 17/25 dB at 28 GHz operating frequency. This antenna structure offers a promising option for fifth-generation mobile communication applications.