While copper is overwhelmingly used as the radiated part in microstrip antenna design studies, the choice of dielectric material offers a wide range of possibilities. At high frequencies, the effect of substrate permittivity on antenna performance is dramatically higher than low frequency microstrip antennas. For this purpose, in this study, a discussion on 4 different dielectric substrates to increase the overall efficiency of conventional sub-6 GHz 5G microstrip antenna is presented. A reference rectangular patch is modeled on FR4, Arlon AD300C, Rogers RO4003C and Mica substrates respectively. The radiating patch sizes are calculated and modeled for each dielectric substrate separately and then optimized for 5.65 GHz. Finally, gain and bandwidth analysis are performed with the help of CST Studio. Arlon AD300C, which is revealed to be the best in performance criteria analysis, is used for the proposed antenna fabrication and the simulated results are verified by bandwidth and gain measurements in a fully anechoic chamber. Finally, the advantages of the proposed antenna over some Sub-6 GHz 5G antennas with randomly selected substrates are confirmed by a comparative table.
Öz5G teknolojisinde kullanılacak yüksek frekanslı mikroşerit antenlerin kazanç, verimlilik ve bant genişliği gibi performans kriterlerinin dielektrik alttaşın fiziksel ve elektriksel parametrelerine bağımlılığı, düşük frekanslı antenlerden çok daha hassastır. Bu nedenle, 5G haberleşmede kullanılacak milimetre dalga antenler için en uygun boyuta ve karakteristiğe sahip bir alttaş seçimi anten performansı açısından çok önemlidir. Bu çalışmada 5G haberleşme için yeni bir mikroşerit anten tasarımı, simülasyonu ve alttaş kalınlığa bağlı performans analizi yapılmıştır. Önerilen bu anten için kullanılan Arlon AD300C alttaşının fiziksel boyutlarının anten performansına etkileri 4 farklı alttaş kalınlığı kullanılarak incelenmiştir. Optimum kalınlık değerini elde etmek için sonuçlar bant genişliği, geri dönüş kaybı, kazanç, gibi kriterler açısından ayrı ayrı analiz edilmiştir. Sonuç olarak 5G haberleşme için 5.65 GHz çalışma frekansında önerilen bu mikroşerit yama antende kullanılan Arlon AD300C alttaşının en yüksek performansı kalınlık 1.2 mm iken 7.5 dBi'lık kazanç ve 140 MHz'lik bant genişliği olarak elde edilmiştir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.