Miniaturized T and Inverted T Slotted Ultra Wide Band Antenna with Defected Ground (DG) System for 5G Communication

Abstract

У роботі пропонується T- і перевернута T-щілинна антена з дуже компактним розміром (3,00 x 1,72 x 0,08) мм3. Радіатор побудований над підкладкою FR-4. Система працює від 15 до 35 ГГц, отримуючи дуже високу пропускну здатність 20 ГГц. Спостерігається, що імпеданс високий та відображає резонанси на рівні 18,88; 21,1; 24,7; 28,0; 30,8 та 34,1 ГГц з мінімальним відображенням як – 19,6 дБ до максимум – 48 дБ. Параметри антени, такі як посилення вище 3DBI як мінімум, і до максимуму 10DBI спостерігається у всьому частотному діапазоні. VSWR підтримується нижче 2, а ефективність змінюється в межах 60 %. Дефектні наземні структури реалізуються для отримання покращеного посилення через діючу діапазон. Резонансні бали охоплюють групи запропоновані Міжнародним телекомунікаційним союзом для впровадження спектру 5G, таких як N 257 та N258 гуртів (26,50–29,50) ГГц, тоді як (15–35) ГГц потрапляє під діапазони KU, K та Q. Використання цих смуг покращує швидкість передачі даних та зменшує спотворення сигналу та робить антену хорошим кандидатом для додатків 5G.

A T- and Inverted T slotted antenna is proposed with a very compact size of (3,00 x 1,72 x 0,08) mm3. The radiator is built over FR-4 substrate. The system operates from 15 to 35 GHz attaining a very high bandwidth of 20GHz. The impedance match is observed to be high which reflects the resonances at 18.88; 21.1; 24.7; 28.0; 30.8 and 34.1 GHz with minimum reflection as – 19.6 db to a maximum of – 48db. Antenna parameters such as Gain above 3dbi as a minimum and to the maximum of 10dbi is observed throughout the operating frequency. VSWR is maintained below 2 with efficiency varying within 60%. Defected Ground Structures is implemented to obtain improved gain through the operating band. The resonance points cover the bands suggested by the International Telecommunication Union for the implementation of the 5G spectrum such as n 257 and n258 bands (26.50-29.50) GHz, whereas (15-35) GHz comes under ku, k, and Q bands. Usage of these bands improves the data rate and reduces signal distortion. Through the entire performance, the antenna becomes a good candidate for 5G applications.