A Broadband Cavity-Backed Slot for Series-Fed Arrays

Abstract

A pesar de que el diseño de antenas en el contexto de los sistemas de comunicaciones es uno de los desafíos más clásicos en la ingeniería de telecomunicación, las antenas para nuevas aplicaciones y servicios de reciente aparición pueden requerir especial atención en su desarrollo o investigación adicional. Estas funcionalidades mejoradas pueden incluir ancho de banda amplio, alta eficiencia, alta directividad, tamaño pequeño, bajo coste y fácil integración. Las ranuras radiantes han sido tradicionalmente buenas candidatas para diseñar antenas pequeñas de alto rendimiento debido a sus muchas ventajas. Sin embargo, aunque el ancho de banda de estos radiadores es suficiente para aplicaciones de banda estrecha, podrá ser insuficiente para sistemas más exigentes y de alta tasa de bits. Las técnicas habituales para ampliar su ancho de banda suelen presentar serios inconvenientes. Previamente, se propuso un nuevo método para aumentar el ancho de banda de las ranuras alimentadas por microstrip. El método consiste en añadir un strip en la línea de alimentación que anula por completo la resonancia de la ranura. Las ranuras alimentadas por microstrips, sin embargo, radian hacia ambas mitades del espacio, ya que consisten en una ranura impresa en un solo plano conductor. Una solución alternativa es el uso de una ranura sobre una cavidad (CBS). Estas ranuras están impresas en la superficie de una cavidad cerrada en lugar de en un plano de tierra de una sola capa. Su radiación es unidireccional porque la cavidad bloquea la radiación hacia una mitad del espacio. A pesar de esto, sus análisis previos no proporcionaron comprensión física sobre cómo funciona el elemento radiante, y sus ecuaciones de diseño eran demasiado complejas para su uso práctico o la elaboración de un circuito equivalente. Por supuesto, el problema del ancho de banda no se había resuelto para los CBS.