Die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeit für die Mobilkommunikation wächst rasant. Die Menge mobiler Daten ist im Laufe der Jahre aufgrund der Verfügbarkeit intelligenter Handheld-Geräte, die drahtlose Breitbandanwendungen wie Multimedia und interaktive Spiele unterstützen, explosionsartig gestiegen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird bereits an der Forschung und Entwicklung von Antennen der fünften Generation (5G) gearbeitet. Dieser Artikel zeigt die Workflow- und Simulationsfunktionen in HFWorks , mit denen Antenneningenieure mobile Antennen der fünften Generation vorstellen und entwerfen können. In diesem Artikel wird die Simulation einer Dual-Band-Millimeterwellenantenne vorgestellt.
Abbildung 1 - 3D-Modell einer Dual-Band-Antenne für 5G-Anwendungen
1 zeigt die Antenne, die aus einem quadratischen Fleck besteht, der L-förmige Schlitze nahe den Fleckenkanten aufweist. Diese Anordnung fügt kapazitive und induktive Effekte hinzu, was zu zwei unterschiedlichen und wünschenswerten resonanten mm-Wellenfrequenzen führt: 28 GHz und 38 GHz. Die Antenne wird mit RT/Duroid mit einer relativen Permittivität von 2,2 und einem Tangens des dielektrischen Verlusts von 0,0009 simuliert. Die Struktur wird mit einer Mikrostreifen-Zuleitung von 0,2 mm Breite angeregt, um eine Impedanz von 100 Ohm zu erhalten. Die elektrischen Parameter einer Struktur wie in diesem Beispiel können mit ATLASS [1] berechnet werden.
Die geometrischen Parameter der Antenne (L1, L2, T1, T2, T3, T4, T5, LF, WF und DF) werden in einer Datei definiert und als Gleichungen in SolidWorks importiert, um den parametrischen Arbeitsablauf zu vereinfachen. Abbildung 2 zeigt die Hauptabmessungen der Antenne.
| Variable | Wert |
| L1 | 3.1 |
| L2 | 2.5 |
| t1 | 0,1 |
| t2 | 2.7 |
| t3 | 0,4 |
| t4 | 0,4 |
| t5 | 0,5 |
| Lf | 1.5 |
| Wf | 0,2 |
| Df | 0.9 |
Abbildung 3 zeigt die Ergebnisse der S-Parameter der mit HFWorks simulierten Patchantenne und die Messergebnisse [2]. Die Resonanzfrequenzen wurden bei 27,375 GHz mit einem Reflexionskoeffizienten von -29,87 dB bzw. bei 37,125 GHz mit einem Reflexionskoeffizienten von -16,39 dB gefunden.
Die Fernfeldsimulation zeigt die Verteilung des Feldes um das Modell in einem Abstand von der Struktur. Fig. 4 (a) zeigt das Verstärkungsmuster in einem 3D-Format bei der ersten Resonanzfrequenz von 27,375 GHz, und Fig. 4 (b) zeigt das gleiche Verstärkungsmuster in einem 2D-Format.
Abbildung 4-a
Abbildung 4-b
In diesem Artikel wird eine mm-Wellenantenne für 5G-Anwendungen mit HFWorks simuliert und mit Messdaten verglichen [2]. Die Resonanzfrequenzen betrugen 27,375 GHz und 37,125 GHz. Die verschiedenen Grafiken zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen Messungen und simulierten Ergebnissen von HFWorks.
| Share on |
English (CA)
Deutsch
日本語