Designing of Triple Band Octagonal Ring Antenna for Flexible and Wearable Application

Abstract

Спостерігається експоненціальне зростання попиту на гнучкі або портативні антени у зв'язку з розповсюдженням стандарту 5G, бездротових сенсорних мереж, системи Інтернет (IoT) та моніторингу стану здоров'я. Стаття фокусується на дослідженні різних підкладок при розробці компактної, гнучкої та надійної антени. У роботі восьмикутна кільцева резонаторна антена була спроектована для трисмугових терагерцових додатків. Антена працює у трьох діапазонах частот 140 ГГц, 340 ГГц та 396 ГГц і має загальні розміри 700х900х10 мкм3. Три матеріали підкладки Rogers R03003, поліамід та поліестер були вибрані для визначення гнучкості, довговічності, а також оптимальних характеристик антени. Результати та характеристики показують, що рекомендована антена буде сумісна з компактними гнучкими бездротовими пристроями. Вся робота з моделювання проводилася з використанням електромагнітного програмного забезпечення Ansoft High Frequency Structure Simulator (HFSS). Також досліджуються такі електромагнітні характеристики антени як коефіцієнти S11, VSWR, коефіцієнт підсилення, ефективність та радіаційні параметри.

Flexible or wearable antennas are noticing exponential rise in demand for 5G technologies, wireless sensor network, the Internet of Things (IoT) system and health monitoring. This paper focuses on the study of different substrates in the development of a compact, flexible and robust antenna. In this paper, an octagonal ring resonator antenna has been designed for tri-band terahertz application. The antenna is working on triple band characteristics at 140 GHz, 340 GHz and 396 GHz with overall dimensions of 700 x 900 x 10 µm3. Three substrate materials Rogers R03003, polyamide and polyester are chosen for determining flexibility, durability as well as optimal antenna performance. The result and performance show that the recommended antenna will be compatible with compact flexible wireless devices. All simulation work has been done using electromagnetic software Ansoft High Frequency Structure Simulator (HFSS). The electromagnetic features like S11 parameters, VSWR, gain, efficiency and the radiation characteristics of such antenna are also explored.