Publicação: Antena de microfita em forma de cruz de alto ganho e polarização dupla para aplicações em 5G
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::TEORIA ELETROMAGNETICA, MICROONDAS, PROPAGACAO DE ONDAS, ANTENAS
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Resumo
Este projeto final de curso apresenta uma antena de microfita de dupla polarização e alto ganho,
projetada para operar em redes celulares de quinta geração (5G), na faixa de frequências no
entorno de 3,5GHz. O projeto é composto de uma antena de microfita com elemento ressonador
em formato de cruz, com duas alimentações, operando no modo TM30. Além disso, quatro
partes na região central do elemento ressonador foram removidas com a finalidade de reduzir a
relação entre o lóbulo principal de irradiação e o nível do lóbulo lateral (SLL do inglês Sidelobe
Level). A antena foi simulada no modulo Simulador de Estrutura de Alta Frequência (HFSS do
inglês HighFrequency Structure Simulator) programa Ansys Electronics Desktop. Os
resultados de simulação apresentam que a antena proposta tem uma largura de faixa para o
coeficiente de reflexão menor ou igual −10 dB de 3,48 a 3,52 GHz, o que representa uma banda
percentual de 1,14% da frequência central de operação, e ganho realizável máximo de 12,7 dBi
em 3,5 GHz. Observase também que o isolamento de duas portas de alimentação é superior a
46 dB dentro da banda passante. Com os resultados apresentados, acreditase que a antena
proposta é uma interessante geometria compacta para aplicações em redes 5G.
Abstract
This final paper presents a dualpolarization, highgain microstrip patch antenna, designed to
operate in fifth generation (5G) cellular networks, in the frequency range around 3.5GHz. The
design consists of a microstrip antenna with a crossshaped patch, with two feeds, operating in
TM30 mode. Furthermore, the four parts in the central region of the patch are removed in order
to reduce the sidelobe level (SLL). The antenna was simulated in the HighFrequency Structure
Simulator module (HFSS) in the Ansys Electronics Desktop program. The simulation results
show that the proposed antenna has a bandwidth for the reflection coefficient less than or equal
to −10 dB from 3.48 to 3.52 GHz, which represents a bandwidth of 1.14% of the central
frequency of operation, and maximum achievable gain of 12.7 dBi at 3.5 GHz. It was noted too
that the isolation of two power ports is greater than 46 dB within the bandwidth. With the results
presented, it is believed that the proposed antenna is an interesting compact geometry for
applications in 5G networks.
Palavras-chave
Antena de alto ganho, Antena de microfita, Modo de ordem superior, Redução da relação entre lóbulo principal e lóbulo lateral, 5G., Highgain antenna, Microstrip patch antenna, Higherorder mode, Sidelobe Level reduction.
Citação
DEUS, Andreus Emanuel Saldanha de. Antena de microfita em forma de cruz de alto ganho e polarização dupla para aplicações em 5g. 2024. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2024.
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