Четыре 28-ГГц антенны обошлись без развязывающих резонаторов
Четыре близко стоящих излучателя на 28 ГГц способны превратить хорошую одиночную антенну в плохой MIMO-узел. Энергия с возбужденного порта находит путь к соседним, меняются токи, диаграммы и согласование. Обычно после этого между элементами выращивают отдельную электромагнитную инфраструктуру: паразитные полоски, щели, резонаторы или развязывающие цепи. Каждая такая деталь требует площади и приносит собственные резонансы.
В статье Scientific Reports авторы предлагают массив, для которого дополнительные паразитные развязывающие элементы не понадобились. Основа конструкции — кольцевой излучатель. Его центральная площадка возбуждается через переходное отверстие, а кольцевая щель и дугообразное возмущение меняют распределение токов так, чтобы сформировать круговую поляризацию. Затем этот элемент собрали в четырёхпортовую MIMO-конфигурацию, названную авторами self-decoupled.
Здесь особенно ценна сама последовательность проектирования. Развязку не пристраивают к уже готовой антенне как исправление нежелательной связи. Она должна следовать из общей топологии массива и взаимодействия его элементов. Авторы заявляют высокую изоляцию по рабочей полосе, однако доступные материалы публикации пока не позволяют независимо разобрать уровни S21, S31 и S41, вклад шага между элементами, земли, линий питания и конкретной взаимной ориентации излучателей. Поэтому конструкцию стоит читать как аккуратно показанную архитектурную возможность, а не как универсальный рецепт компактного 28-ГГц модуля.
Для одиночного элемента авторы приводят полосу согласования 25.5–30.55 ГГц. Полоса по axial ratio составляет 26.4–28.4 ГГц; порог axial ratio в доступном описании не уточнён. Круговая поляризация полезна для компактных миллиметровых устройств, поскольку линейно поляризованные антенны быстро теряют связь при повороте одного из устройств относительно другого. Отражения и перекрытие прямого пути эта геометрия, конечно, не устраняет.
Работа пока опубликована как ранняя доступная версия, а полный набор графиков и методика измерений через проверенный интерфейс издателя недоступны. Поэтому нельзя подтвердить габариты, материал подложки, усиление, КПД, диаграммы, ECC и численные уровни изоляции. Но сама идея остаётся инженерно сильной: на миллиметровых волнах дополнительная структура между антеннами не обязана быть неизбежной частью MIMO-компоновки. Иногда её можно исключить ещё на стадии выбора формы излучателей.