PROGETTO DI UNA ANTENNA BROADSIDE, A SCHIERA DI SLOT, PER COMUNICAZIONI 5G

Recently, an explosively increased demand on mobile data traffic, to fully support rapidly diversified wireless data services, has triggered the research on devices that are expected to provide much higher data transmission rate in fast-er mobile communication environment. The evolution of wireless communica-tions has led to the need of high gain, high efficiency and low-profile antennas. The thesis is developed within a cooperation between Microwave and Opti-cal Engineering group - Department of Electrical and Information Engineering of Politecnico di Bari and IETR - Institut d'Electronique et des Technologies du numéRique of Rennes. The main goal of this thesis is the design of a new structure ensuring high performance over high bandwidths, high gain and high efficiency while maintaining the lowest possible profile. To achieve this goal a feasible approach is to combine the high performance of the diffusion bonding antenna with the easeness of manufacturing and low radiation losses of SIW (Substrate Integrated Waveguide) antennas. It was found that the designed SIW antenna achieves the desired perfor-mance when two rows of vias are suitably placed in proper inset, the wave-guide must have an offset such that its edges coincide with those of the cou-pling aperture, and the edges of the four radiant slots must coincide with the edges of the resonant cavity.

Recentemente, un aumento esplosivo della domanda di traffico dati mobile, per supportare pienamente i servizi dati wireless rapidamente diversificati, ha innescato la ricerca su dispositivi che dovrebbero fornire una velocità di trasmissione dati molto più elevata in un ambiente di comunicazione mobile più veloce. L'evoluzione delle comunicazioni wireless ha portato alla necessità di antenne ad alto guadagno, alta efficienza e basso profilo. La tesi è sviluppata nell'ambito di una collaborazione tra il gruppo di Microwave and Optical Engineering - Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione del Politecnico di Bari e IETR - Institut d'Electronique et des Technologies du numéRique di Rennes. L'obiettivo principale di questa tesi è la progettazione di una nuova struttura che garantisca alte prestazioni su larghezze di banda elevate, alto guadagno e alta efficienza mantenendo il più basso profilo possibile. Per raggiungere questo obiettivo un approccio fattibile è quello di combinare le alte prestazioni dell'antenna diffusion bonding con la facilità di fabbricazione e le basse perdite di radiazione delle antenne SIW (Substrate Integrated Waveguide). Si è scoperto che l'antenna SIW progettata raggiunge le prestazioni desiderate quando due file di vias sono opportunamente posizionate nell'inset, la guida d'onda deve avere un offset tale che i suoi bordi coincidano con quelli dell'apertura di accoppiamento, e i bordi delle quattro fessure radianti devono coincidere con i bordi della cavità risonante.