A Wideband and Compact Millimeter-Wave Antenna Array Fed by Printed Ridge Gap Waveguide for 5G Applications

Qian Chen; You-Feng Cheng; Qi-Hang Peng; Cheng Liao

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자료유형: 학술저널

저자정보: Qian Chen (Southwest Jiaotong University) You-Feng Cheng (Southwest Jiaotong University) Qi-Hang Peng (Southwest Jiaotong University) Cheng Liao (Southwest Jiaotong University)

저널정보: 한국전자파학회JEES Journal of Electromagnetic Engineering And Science Journal of Electromagnetic Engineering And Science Vol.24 No.5

발행연도: 2024.9

수록면: 485 - 493 (9page)

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This paper proposes a printed ridge gap waveguide (PRGW)-based 2 × 2 millimeter-wave antenna array with broad bandwidth and compact aperture. A dual-resonance element consisting of a quarter circular and a quarter annular patch is initially designed. Subsequently, to reduce the cross polarization (XP) radiation and enhance the gain of the proposed antenna, a four-element array with symmetric arrangement is developed, leading to a decline in the normalized XP levels from -4.5 to -18.9 dB and from -4.4 to -18.7 dB in the xoz and yoz planes, respectively. In addition, a pair of parasitic shorted half-circular patches is loaded to improve the antenna gain in the highfrequency range. Finally, a PRGW feeding network is designed and applied to provide differential feeding for the planar array. To validate the reflection and radiation performance, an array prototype is fabricated, and experimental verification is conducted. Measurement results show that a -10-dB impedance bandwidth of 14.3% (26.0-30.0 GHz) is realized for the prototype, and an average realized gain of 9.8 dBi with low XP radiation is achieved by the proposed array.

#Microwave Patch Antenna #Millimeter-Wave Antenna Array #Printed Ridge Gap Waveguide (PRGW) #5G Communication

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