Thiết kế anten mảng trạm gốc có độ lợi cao, mức búp sóng bên thấp cho hệ thống thông tin 5G dải tần dưới 6 GHz

Tóm tắt

Trong bài báo này, một anten mảng có độ lợi cao, mức búp sóng bên thấp được đề xuất cho ứng dụng trạm gốc 5G dưới 6 GHz hoạt động trong băng tần C. Anten này dựa trên thiết kế lưỡng cực điện từ (ME) đã được điều chỉnh, bao gồm hai tấm kim loại hình tam giác, hai tấm kim loại hình chữ nhật, các cột kim loại nối đất, một đầu dò hình L, mặt phẳng đất và đường tiếp điện vi dải. Phần tử anten đơn, với kích thước tổng thể 96 mm × 96 mm × 2.4 mm (xấp xỉ 1.55λ₀ × 1.55λ₀ × 0.04λ₀ tại 4.9 GHz), đạt băng thông trở kháng rộng từ 4.50 GHz đến 5.06 GHz với hệ số phản xạ (|S₁₁|) dưới –10 dB, và độ lợi cực đại 3.1 dBi. Một mảng tuyến tính 1×8 phần tử lưỡng cực ME được phát triển sử dụng kích thích đồng pha và đồng biên. Cấu hình này mang lại độ lợi cực đại cao là 13.8 dBi; tuy nhiên, cũng dẫn đến mức búp sóng bên khá cao là –12.9 dB. Để giải quyết hạn chế này, kỹ thuật giảm biên độ hình thang được áp dụng cho tiếp điện mảng. Các kết quả mô phỏng cho thấy anten mảng cải thiện đáng kể mức búp sóng phụ, đạt dưới –28 dB trong khi vẫn duy trì độ lợi cao 13.6 dBi.