Design and Analysis of Wideband RHC Polarization Edge Truncated ‎Square Patch Antenna Array for 28 GHz Communication

الملخص

تُقدم هذه المقالة تصميم ومحاكاة وتحليل لمصفوفة هوائيات ذات استقطاب دائري، مدمجة الحجم ومرتفعة الكسب، تعمل عند تردد 28 غيغاهرتز استجابةً للحاجة المتزايدة في شبكات الجيل الخامس (5G) إلى هوائيات صغيرة، منخفضة الارتفاع، عالية الكفاءة وعالية الكسب. تتكوّن المصفوفة من أربعة هوائيات رقعية مربعة الشكل ذات زاويتين مقطوعتين. يتم تغذية الهوائيات من خلال شبكة تغذية مركزية  (corporate feeding network) تعمل على توفير عرض نطاق محوري واسع (axial ratio bandwidth) وتحسين كسب الهوائي. أظهرت محاكاة الهوائي باستخدام برنامج Altair FEKO أن كسب الهوائي بلغ 20.4476 (ما يعادل 13.1 ديسيبل)، وكفاءة إشعاعية بلغت حوالي 99%. كما بلغت معاملات الانعكاس (S11) حوالي -19 ديسيبل عبر نطاق ترددي واسع من 27.25 غيغاهرتز إلى 31.75 غيغاهرتز. أما نسبة المحور (axial ratio) فكانت أقل من 3 ديسيبل ضمن نطاق التردد من 27.7 غيغاهرتز إلى 28.3 غيغاهرتز. ووفقًا لنتائج الحسابات، فإن الهوائي المقترح مناسب تمامًا للاتصالات في نطاق الموجات المليمترية، وخصوصًا لتطبيقات الجيل الخامس التي تعمل عند تردد 28 غيغاهرتز.