منصة الرسائل والاطاريح: تصميم هوائي ثنائي الحزمة قابل للارتداء لتطبيقات الجيل الخامس

الخلاصة

أدى التطور السريع للتطبيقات القابلة للارتداء المعتمدة على شبكات الجيل الخامس إلى الحاجة الملحة لأنواع محددة من الهوائيات. يجب أن تتمتع هذه الهوائيات باستهلاك منخفض للطاقة وصغر الحجم ومرونة كبيرة وميزات أخرى. وبالتالي ، فإن هوائي microstrip هو الخيار الأفضل لهذه التطبيقات. في هذه الرسالة، تم تقديم هوائي مزدوج النطاق لتطبيقات الجيل الخامس القابلة للارتداء. يعمل الهوائي المقترح بترددات 6 جيجاهرتز و 28 جيجاهرتز ، والتي تقع ضمن نطاق ترددات الجيل الخامس. يتم محاكاة تصميم الهوائي والتحقق من صحته من خلال برنامجين: تقنية محاكاة الكمبيوتر (CST-Studio) وبرنامج محاكاة التردد العالي (HFSS) . تُستخدم المواد Arlon AD 250C و Rogers RT / droid 5880 (tm) و FR4 كعوازل ، بالإضافة إلى النحاس للرقعة والأرض. تُظهر نتائج المحاكاة أن مادة Rogers RT / droid 5880 (tm) تتمتع بأداء أفضل مقارنة بالمواد الأخرى. ومع ذلك ، يتم استخدام مادة FR4 في عملية التصنيع بسبب عدم توفر Rogers RT / droid 5880 (tm) في الاسواق العراقية. تم تصميم الهوائي المقترح بأربع طرق تغذيةMicrostrip line, Coaxial (coplanar feed), Proximity coupled, and Aperture coupled. تظهر نتائج المحاكاة أن طريقة ال Aperture coupled تمتلك نتائج أفضل من الطرق الأخرى. حيث تم حساب معاملات الهوائي المعتمد على طريقة ال Aperture coupled على النحو التالي: قيم S11 هي 69.2- ديسيبل و 23.2 ديسيبل عند ترددات 6 جيجا هرتز و 28 جيجا هرتز على التوالي ، بالإضافة إلى ان قيم VSWR هي 1.006 ديسيبل و 1.14 ديسيبل عند ترددات 6 جيجا هرتز و 28 جيجا هرتز على التوالي. علاوة على ذلك ، فإن قيم الكسب والكفاءة هي (3.72 ديسيبل و ٪ 65.7) و (7.07 ديسيبل و ٪ 97.5) لـترددات 6 جيجا هرتز و 28 جيجا هرتز على التوالي. تم اختبار قدرة الانحناء للهوائي المقترح عن طريق ثنيه على أسطوانات ذات أنصاف أقطار مختلفة. حيث تُظهر نتائج المحاكاة أن نسخ الهوائي المنحني تمتلك نفس اداء الهوائي الاصلي. في الختام، تُظهر نتائج التصنيع أن الهوائي المصنع لديه مشكلة بسبب الفجوة الهوائية الموجودة بين عوازل الهوائي، والتي تُركت بسبب صلابة مادة ال FR4. ومع ذلك ، فقد تم تصحيح أداء الهوائي المصنع بضغط كلا الركيزتين أثناء عملية.