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Dissertação

{en_GB=3D-Printed Antenna for 5G and Satellite Communications} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O projecto de antenas com funcionamento em banda dupla abre caminho para a redução de equipamento utilizado nas comunicações satélite. Em vez de duas antenas para transmitir e receber a cada frequência, apenas uma antena é necessária, o que permite a otimização em termos de espaço e custo do equipamento utilizado. Um novo modelo composto por uma antena totalmente dielétrica com funcionamento em banda dupla é apresentado para aplicações 5G e comunicações satélite. Esta solução visa trabalhar na banda ka para satélites e é fabricada recorrendo a tecnologia de impressão 3D. O objectivo é atingir ganhos na ordem dos 35 dBi e manter os níveis de lobos secundários adequados simultaneamente com uma solução de muito baixo custo. De acordo com a literatura, não foram encontrados modelos com as mesmas características até hoje. Fazendo uso de um número finito de 64 células dielétricas, estas são distribuídas ao longo do modelo com o objectivo de minimizar o erro proveniente da independência existente na fase a corrigir nas duas bandas. São projectadas duas antenas e feitas simulações de onda completa onde se confirmam as especificações, conseguindo uma solução com ganho de 36.73 dBi a 20 GHz e 37.30 dBi a 30 GHz com NLS abaixo de -19 dB. Este modelo é também comparado com o desempenho em banda singular a cada frequência para o mesmo cenário, o que resulta numa perda no ganho de 1.20 dBi a 20 GHz e 2.54 dBi a 30 GHz. , en=Dual band transmit array design opens way for the reduction of the equipment used in satellite communications. Instead of having two antennas for transmitting and receiving at each frequency, only one antenna is required for dual band which allows optimizing the space usage and lower the connection’s equipment cost. A new design of a dual band all-dielectric transmit array for 5G and satellite communications is presented for establishing a link between ground and satellite terminals. This solution aims at working at satellite ka-band and it is fabricated using 3D printing technology. The goal is to achieve a High Gain above 35 dBi while maintaining a good Side Lobe Level with an extremely low cost and simple solution. According to the literature, similar designs have not been reported yet. Using a finite number of dielectric cells, their distribution throughout the transmit array aims at minimizing the error coming from the dual band independent phase correction functions for each band. Two transmit arrays are designed and full wave simulations allowed to confirm fulfilment of specifications. Results show a solution achieving gains of 36.73 dBi at 20 GHz and 37.30 dBi at 30 GHz while maintaining SLL below -19 dB. This design is also compared to the single band performance at each band for the same scenario resulting in a loss in gain of 1.20 dBi at 20 GHz and 2.54 dBi at 30 GHz. }
Keywords: {pt=totalmente dieletrico, banda ka, 5G, impressão 3D, banda dupla, comunicações satelite, en=All-dielectric, ka-band, 3D-printing, transmit array, satellite communications, dual band}

Discussão: novembro 20, 2019, 10:0