Desain dan Simulasi Antena Slot Tapered Linear Ultra-Lebar untuk Aplikasi mm-Wave

Abstrak

Makalah ini menjelaskan desain antena PCB slot tapered linear (LTSA) ultra-wideband (UWB) dengan gain tinggi untuk aplikasi radar mm-wave. Desain antena difokuskan pada pencocokan microstrip diferensial ke input feed antena untuk VSWR terbaik. Untuk parameter antena yang lebih baik, lensa PTFE ditambahkan. Antena dirancang sebagai struktur planar pada PCB empat lapis dengan substrat Isola Astra® MT77 dengan konstanta dielektrik Dk = 3,0. Dimensi antena tanpa lensa adalah 18,9 x 9 mm. Simulasi dasar antena dilakukan. Hasil menunjukkan directivity, gain, dan VSWR rendah yang diusulkan pada frekuensi operasi. VSWR antena di bawah 2, dan frekuensi operasi yang dirancang adalah dari 25 GHz hingga 85 GHz. Gain maksimum yang dicapai adalah 17,6 dBi pada 65 GHz.

Pendahuluan

Dalam teknologi radar ultra-wideband (UWB) yang berkembang, antena merupakan komponen yang sangat penting. Antena direpresentasikan sebagai perangkat logam yang memancarkan atau menerima sinyal radio [1]. Untuk teknologi radar UWB, diperlukan antena ultra-wideband khusus dengan rentang frekuensi operasi yang lebar. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perangkat keras dan aplikasi dikembangkan di bidang sensor radar UWB. Terutama sensor radar UWB yang bekerja dengan sinyal stimulus pseudo-noise M-Sequence [2], yang pengembangannya kami fokuskan. Radar ini dapat digunakan dalam banyak aplikasi, misalnya lokalisasi dalam ruangan, operasi pencarian dan penyelamatan, serta masalah keamanan [3], [4], pengujian non-destruktif di teknik industri dan sipil [5], diagnostik medis [6], [7], dan banyak lainnya [8]. Untuk aplikasi ini, banyak perangkat keras dikembangkan seperti system on chip [9], [10], amplifier [11], reflectometer [12] [13], dan yang tidak kalah pentingnya mixer [14] dan antena [15] [16].