Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
|
Rocznik 2023 - zeszyt 8
Flexible circle antenna for 5G system operating in 3.6 GHz band
Elastyczna antena kołowa do systemu 5G pracującego w paśmie 3,6 GHz
10.15199/48.2023.08.47
Rafał PRZESMYCKI
Marek BUGAJ
nr katalogowy: 144454
10.15199/48.2023.08.47
Streszczenie
Systemy radiokomunikacyjne zostały skierowane w stronę technologii piątej generacji (5G) ze względu na wymagania systemów zwartych, szybkich i szerokopasmowych. Tego typu systemy komunikacji radiowej wymagają nowych i bardziej wydajnych konstrukcji anten. W artykule przedstawiono proces projektowania anteny pracującej w systemie 5G. Proponowana antena ma środkową częstotliwość roboczą 4,085 GHz oraz dwie częstotliwości rezonansowe 3,6 GHz i 4,6 GHz. Wymiary anteny oraz jej parametry zostały obliczone, zasymulowane i zoptymalizowane za pomocą oprogramowania FEKO. Proponowana antena ma zwartą konstrukcję o wymiarach (50 mm x 56 mm x 1 mm). Jako podłoże do konstrukcji anteny użyto tkaniny dżinsowej o współczynniku dielektrycznym 1,76 i grubości h = 1,0 mm. W artykule przedstawiono analizę wyników symulacji i pomiarów parametrów elektrycznych i charakterystyk promieniowania proponowanej anteny płaskiej dla przypadku anteny umieszczonej w wolnej przestrzeni. Opisana w artykule antena planarna na podłożu typu jeans, pracująca w systemach 5G z częstotliwością środkową 4,085 GHz, niskim współczynnikiem odbicia -29,31 dB, zyskiem energetycznym 1,68 dBi oraz szerokim pasmem roboczym 2,23 GHz (54,58 %).
Abstract
Radiocommunication systems have been directed towards the fifth generation (5G) technology due to the requirements of compact, fast and broadband systems. These types of radio communication systems require new and more efficient antenna designs. The paper presents the process of designing a wearable flexible antenna working in the 5G system. The proposed antenna has a center operating frequency of 4.085 GHz and two resonates frequency 3.6 GHz and 4.6 GHz. The dimensions of the antenna and its parameters were calculated, simulated and optimized using the FEKO software. The proposed antenna has a compact structure with dimensions (50 mm x 56 mm x 1 mm). A jeans fabric with a dielectric index of 1.76 and a thickness of h = 1.0 mm was used as a substrate for the antenna construction. The paper presents an analysis of the results of simulation and measurement of electrical parameters and radiation patterns of the proposed planar antenna for the case of an antenna placed in a free space. The planar antenna on jeans substrate described in the article, working in 5G systems with a center frequency of 4.085 GHz, a low reflectance of -29.31 dB, an energy gain of 1.68 dBi and a wide operating band of 2.23 GHz (54.58 %).
Słowa kluczowe
antena
pasmo 3
6 GHz
system bezprzewodowy 5G
antena szerokopasmowa
Keywords
antenna
3.6 GHz band
5G wireless system
broadband antenna
Bibliografia
[1] J. R. James and P. S. Hall, Handbook of Microstrip Antenna. London, 1989. [2] Simone, M., et al. "A Dual Polarized Stacked Antenna for 5G Mobile Devices." 2019 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium-Spring (PIERS-Spring). IEEE, 2019. [3] Chin, Woon Hau, Zhong Fan, and Russell Haines. "Emerging technologies and research challenges for 5G wireless networks." IEEE Wireless Communications 21.2 (2014): 106- 112. [4] Wang, Lie, et al. "Application challenges in fiber and textile electronics." Advanced Materials 32.5 (2020): 1901971. [5] Al-Yasir, Y.I.A.; Abdullah, A.S.; Ojaroudi Parchin, N.; AbdAlhameed, R.A.; Noras, J.M. A New PolarizationReconfigurable Antenna for 5G Applications. Electronics 2018, 7, 293. https://doi.org/10.3390/electronics7110293. [6] Huang, D.; Du, Z.; Wang, Y. Compact Antenna for 4G/5G Metal Frame Mobile Phone Applications Using a Tuning Line. Electronics 2018, 7, 439. https://doi.org/10.3390/electronics7120439. [7] Li, Q.; Wei, Y.; Tan, M.; Lei, X.; Wu, G.; Huang, M.; Gong, Y. Flexibly Extensible Planar Self-Isolated Wideband MIMO Antenna for 5G Communications. Electronics 2019, 8, 994. https://doi.org/10.3390/electronics8090994 [8] Ojaroudi Parchin, N.; Jahanbakhsh Basherlou, H.; Al-Yasir, Y.I.A.; M. Abdulkhaleq, A.; Patwary, M.; A. Abd-Alhameed, R. A New CPW-Fed Diversity Antenna for MIMO 5G Smartphones. Electronics 2020, 9, 261. https://doi.org/10.3390/electronics9020261 [9] Liao, C.; Wang, B.; Zhu, C.; Hao, H.; Yin, B. Broadband DualPolarized Loop Cross-Dipole Antenna for 5G Base Station Applications. Electronics 2020, 9, 1574. https://doi.org/10.3390/electronics9101574 [10] Khan, Z.; Memon, M.H.; Rahman, S.U.; Sajjad, M.; Lin, F.; Sun, L. A Single-Fed Multiband Antenna for WLAN and 5G Applications. Sensors 2020, 20, 6332. https://doi.org/10.3390/s20216332 [11] El Gharbi, M.; Fernández-García, R.; Ahyoud, S.; Gil, I. A Review of Flexible Wearable Antenna Sensors: Design, Fabrication Methods, and Applications. Materials 2020, 13, 3781. https://doi.org/10.3390/ma13173781 [12] P.C. Dhanawade, Dr. L.S.Admuthe, P.P. Dhanawade, “Simulation of Rectangular Patch Antenna with Jeans Substrate”, OSR Journal of Electronics and Communication Engineering (IOSR-JECE) ISSN: 2278-2834, ISBN: 2278-8735, PP: 42-45. [13] S. Sankaralingam and B. Gupta, "Determination of Dielectric Constant of Fabric Materials and Their Use as Substrates for Design and Development of Antennas for Wearable Applications," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 59, no. 12, pp. 3122-3130, Dec. 2010, doi: 10.1109/TIM.2010.2063090. [14] Ahmed, Mohamed & Ahmed, Mai & Shaalan, Abdalhameed. (2017). Investigation and Comparison of 2.4 GHz Wearable Antennas on Three Textile Substrates and Its Performance Characteristics. Open Journal of Antennas and Propagation. 05. 110-120. 10.4236/ojapr.2017.53009. [15] X. Qing and Z. N. Chen, “Comments on ‘Measuring the Impedance of Balanced Antennas by an S-Parameter Method’”," in IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 52, no. 1, pp. 171-172, Feb. 2010, doi: 10.1109/MAP.2010.5466419. [16] W. Chen and Y. Lin, "Design of times Microstrip Patch Array Antenna for 5G C-Band Access Point Applications," 2018 IEEE International Workshop on Electromagnetics:Applications and Student Innovation Competition (iWEM), Nagoya, 2018, pp. 1- 2, doi: 10.1109/iWEM.2018.8536673. [17] S. Murugan, "Compact Square patch antenna for 5G Communication," 2nd International Conference on Data, Engineering and Applications (IDEA), Bhopal, India, 2020, pp. 1-3, doi: 10.1109/IDEA49133.2020.9170695 [18] K. Karasawa, T. Kusama, A. Komiyama, K. Ashida, T. Karakama and T. Kaneko, "3.7GHz Band Planar Antenna for 5th Generation Mobile Communication System," 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE), Kobe, 2020, pp. 694-697, doi: 10.1109/GCCE50665.2020.9291870. [19] S. J. Yang, H. Feng Su, Y. Wu and X. Y. Zhang, "Dualpolarized Low-profile Wideband Filtering Antenna for 5G Applications," 2019 Photonics & Electromagnetics Research Symposium - Fall (PIERS - Fall), Xiamen, China, 2019, pp. 295-299, doi: 10.1109/PIERS-Fall48861.2019.9021395. [20] N. H. M. Rais, P. J. Soh, F. Malek, S. Ahmad, N. B. M. Hashim and P. S. Hall, "A review of wearable antenna," 2009 Loughborough Antennas & Propagation Conference, 2009, pp. 225-228, doi: 10.1109/LAPC.2009.5352373. [21] Sarmad Nozad Mahmood, Asnor Juraiza Ishak, Tale Saeidi, Hussein Alsariera, Sameer Alani, Alyani Ismail, and Azura Che Soh, "Recent Advances in Wearable Antenna Technologies: a Review," Progress In Electromagnetics Research B, Vol. 89, 1- 27, 2020. [22] Mohamed Ismail Ahmed, Mai Fouad Ahmed, and Abdel Hamied Abdel Shaalan, "Novel Electro-Textile Patch Antenna on Jeans Substrate for Wearable Applications," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 83, 255-265, 2018. doi:10.2528/PIERC18030309. [23] E. N. F. S. E. Embong, K. N. A. Rani and H. A. Rahim, "The wearable textile-based microstrip patch antenna preliminary design and development," 2017 IEEE 3rd International Conference on Engineering Technologies and Social Sciences (ICETSS), Bangkok, 2017, pp. 1-5, doi: 10.1109/ICETSS.2017.8324149. [24] Marsland, T.P.; Evans, S.: 'Dielectric measurements with an open-ended coaxial probe', IEEE Proceedings H (Microwaves, Antennas and Propagation), 1987, 134, (4), p. 341-349, DOI: 10.1049/ip-h-2.1987.0068 [25] M. I. Ahmed, M. F. Ahmed and A. A. Shaalan, "Investigation of electrical properties of fully wearable antenna for ISM applications," 2018 22nd International Microwave and Radar Conference (MIKON), Poznan, 2018, pp. 155-158, doi: 10.23919/MIKON.2018.8405163. [26] S. Li and J. Li, "Smart patch wearable antenna on Jeans textile for body wireless communication," 2018 12th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), Hangzhou, China, 2018, pp. 1-4, doi: 10.1109/ISAPE.2018.8634084. [27] K. Wang and J. Li, "Jeans Textile Antenna for Smart Wearable Antenna," 2018 12th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), Hangzhou, China, 2018, pp. 1-3, doi: 10.1109/ISAPE.2018.8634337. [28] R. Chayono, P. Futter and J. S. Castany, "Characteristic mode analysis of smart phone antenna using HW FEKO," 2016 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Okinawa, 2016, pp. 230-231. [29] U. Jakobus, A. Aguilar, E. Attardo, M. Schoeman, J. van Tonder and K. Longtin, "Review of selected new features in FEKO 2018," 2018 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES), Denver, CO, 2018, pp. 1-2, doi: 10.23919/ROPACES.2018.8364179. [30] M. Schoeman et al., "New Features in Feko / WinProp 2019," 2020 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES), Monterey, CA, USA, 2020, pp. 1- 2, doi: 10.23919/ACES49320.2020.9196079. [31] J. Kang, J. Kim and J. Park, "Comparison of antenna parameters of R-/S-band standard gain antennas," 2015 International Workshop on Antenna Technology (iWAT), Seoul, 2015, pp. 369-371, doi: 10.1109/IWAT.2015.7365290. [32] S. De Silva, L. Belostotski and M. Okoniewski, "Modeling and measuring of antenna array s-parameters and radiation efficiency," 2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting, San Diego, CA, 2017, pp. 2293-2294. [33] Ferreira, David, et al. "Wearable Textile Antennas: Examining the effect of bending on their performance." IEEE Antennas and Propagation Magazine 59.3 (2017): 54-59. [34] Schmid & Partner Engineering AG, DAK V2.4 Professional Handbook, September 2018
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-8 , nr katalogowy 144454
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-8
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
70.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
762.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
1002.00 zł brutto
927.78 zł netto
74.22 zł VAT
(stawka VAT 8%)
1002.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna
960.00 zł brutto
888.89 zł netto
71.11 zł VAT
(stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
1002.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
2023-8
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH