A Massive 0.3 THz Bandwidth with High Gain 6G Antenna

Abstract

У статті пропонується компактна 6G антена з великою пропускною здатністю і високим коефіцієнтом підсилення. Антена має широку смугу пропускання 300 ГГц із резонансом на частотах 148,6; 190,2; 257,8; 308,8 і 363,6 ГГц, що охоплює діапазон від 100 до 400 ГГц, що інакше називається спектром від 0,1 до 0,4 ТГц. Відбиття спостерігаються нижче – 10 дБ з максимальним відображенням на рівні – 65 дБ. Максимальне посилення 17 дБі та мінімальне 1 дБі спостерігається по всьому робочому діапазону. Коефіцієнт підсилення в резонансних точках 148,6: 190,2; 257,8; 308,8 і 363,6 ГГц становить 6,60; 16,30; 8,14; 6,26 і 13,36 дБі відповідно. Запропонована конструкція вбудована в матеріал підкладки Rogers RT Duroid 5880 із товщиною (t = 0.08 мм), діелектричною проникністю (ɛr = 2.2) і тангенсом втрат (0,0009) за допомогою симулятора високочастотної структури. Крім того, обговорювалися етапи розробки та еволюція антени. Підтримка параметричного аналізу, який пояснює відповідність імпедансу на кожному етапі еволюції, наприклад розвиток від прямокутної патч-антени (RPA) до круглої патч-антени (CPA). Конфігурація вставного каналу з розгортанням Full Ground, запропонована конструкція стає видатним прототипом для мобільного зв’язку в 6G Spectrum.

In this paper, A Massive bandwidth High gain Compact 6G antenna is proposed. The antenna attains a massive bandwidth of 300 GHz with resonant at 148.6 GHz, 190.2 GHz, 257.8 GHz, 308.8 GHz, and 363.6 GHz covering 100 GHz to 400 GHZ which is otherwise termed as 0.1 THz to 0.4 THz spectrum. The reflections are observed to be below – 10 dB with the maximum reflection at – 65 dB. The maximum gain of 17 dBi and a minimum of 1 dBi is observed throughout the operating band. The gain at resonant points 148.6 GHz, 190.2 GHz, 257.8 GHz, 308.8 GHz, and 363.6 GHz are 6.600199 dBi, 16.30173 dBi, 8.14491 dBi, 6.260792 dBi, 13.33571 dBi respectively. The proposed design is embedded over a Rogers RT Duroid 5880 substrate material with a thickness of (t = 0.08 mm), dielectric constant (ɛr = 2.2), and loss tangent (0.0009) using a High-Frequency Structure simulator. Furthermore, the design steps and evolution of the antenna have been discussed. Supporting the parametric analysis which explains the impedance match at each stage of evolution such as development from Rectangular patch antenna (RPA) to Circular patch antenna (CPA). Configuration of inset feed with Full Ground being deployed, the proposed design becomes an eminent prototype for mobile communication in 6G Spectrum.