Diseño y análisis de un arreglo de antenas compacto con tecnología GGW para la Banda W
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Resumen
En la presente investigación se analiza y diseña un arreglo de antena con la tecnología Groove Gap Waveguide (GGW). Esta tecnología se estudia como una alternativa apropiada para el desarrollo de los múltiples escenarios que surgirán con el despliegue de la sexta generación (6G) de la telefonía móvil. Tal concepción se adopta por las ventajas que brinda GGW para lograr una mayor eficiencia en entornos que se necesita mejor disponibilidad en las bandas milimétricas (mmWave). El enfoque aportado por GGW permite la transmisión de ondas sin la necesidad de un contacto físico entre los materiales conductores, solventando el problema del contacto físico necesario en las guías de ondas tradicionales. El análisis realizado posibilita el diseño de un arreglo de antena de ranura de 4 × 4 elementos para aplicaciones satelitales en la banda W. Con una ganancia máxima de 23 dBi, un ancho de banda aproximadamente de 1GHz, a la frecuencia de diseño (94 GHz), con una eficiencia de 94% al operar en dicha banda. Es decir, que puede solucionar problemas en futuros diseños de antenas con GGW para lograr bajas pérdidas y una alta capacidad de manejo de la potencia a altas frecuencias.
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Citas
[1] N. Chukhno et al., “Models, Methods, and Solutions for Multicasting in 5G/6G mmWave and Sub-THz Systems,” in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 26, no. 1, pp. 119-159, Firstquarter 2024, doi: 10.1109/COMST.2023.3319354.
[2] S. F. Ahmed et al., “Toward a Secure 5G-Enabled Internet of Things: A Survey on Requirements, Privacy, Security, Challenges, and Opportunities,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 13125-13145, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3352508.
[3] B. Adhikari, M. Jaseemuddin and A. Anpalagan, “Resource Allocation for Co-Existence of eMBB and URLLC Services in 6G Wireless Networks: A Survey,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 552-581, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3343250.
[4] G. Di Gennaro, A. Buonanno, G. Romano, S. Buzzi and F. A. N. Palmieri, “Decentralized Grant-Free mMTC Traffic Multiplexing With eMBB Data Through Deep Reinforcement Learning,” in IEEE Transactions on Machine Learning in Communications and Networking, vol. 2, pp. 1440-1455, 2024, doi: 10.1109/TMLCN.2024.3467044.
[5] F. Tan, S. Si, H. Chen, S. Li and T. Lv, “Rate Splitting Multiple Access Assisted Cell-Free Massive MIMO for URLLC Services in 5G and Beyond Networks,” in IEEE Open Journal of the Communications Society, vol. 5, pp. 6018-6032, 2024, doi: 10.1109/OJCOMS.2024.3459911.
[6] G. K. Munasinghe and M. Murtaza, “Analyzing Vehicle-to-Everything Communication for Intelligent Transportation System: Journey from IEEE 802.11p to 5G and Finally Towards 6G,” 2020 5th International Conference on Innovative Technologies in Intelligent Systems and Industrial Applications (CITISIA), Sydney, Australia, 2020, pp. 1-7, doi: 10.1109/CITISIA50690.2020.9371804.
[7] I. Ishteyaq, K. Muzaffar, N. Shafi and M. A. Alathbah, “Unleashing the Power of Tomorrow: Exploration of Next Frontier With 6G Networks and Cutting Edge Technologies,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 29445-29463, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3367976.
[8] A. Kaushik et al., “Toward Integrated Sensing and Communications for 6G: Key Enabling Technologies, Standardization, and Challenges,” in IEEE Communications Standards Magazine, vol. 8, no. 2, pp. 52-59, June 2024, doi: 10.1109/MCOMSTD.0007.2300043.
[9] M. A. S. Syed, S. Mohsin, J. Yu, Y. Yao, M. A. B. Abbasi and S. M. Abbas, “Comparative Analysis of Novel Gliding Walled Multilayer and Traditional Longitudinally Corrugated Waveguides for W-Band Millimeter-Wave Applications,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 138827-138834, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3437413.
[10] A. Guidotti et al., “The path to 5G-Advanced and 6G Non-Terrestrial Network systems,” 2022 11th Advanced Satellite Multimedia Systems Conference and the 17th Signal Processing for Space Communications Workshop (ASMS/SPSC), Graz, Austria, 2022, pp. 1-8, doi: 10.1109/ASMS/SPSC55670.2022.9914764.
[11] A. Salh et al., “A Survey on Deep Learning for Ultra-Reliable and Low-Latency Communications Challenges on 6G Wireless Systems,” in IEEE Access, vol. 9, pp. 55098-55131, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3069707.
[12] Q. Ren, A. U. Zaman and J. Yang, “Dual-Circularly Polarized Array Antenna Based on Gap Waveguide Utilizing Double-Grooved Circular Waveguide Polarizer,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 70, no. 11, pp. 10436-10444, Nov. 2022, doi: 10.1109/TAP.2022.3195458.
[13] M. Rabbanifard, D. Zarifi, A. Farahbakhsh and M. Mrozowski, “Design of Compact and Wideband Groove Gap Waveguide-Based Directional Couplers,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 86346-86354, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3416290.
[14] I. Zhou, L. Jofre and J. Romeu, “Technology Assessment of Aperture Coupled Slot Antenna Array in Groove Gapwaveguide for 5G Millimeter Wave Applications,” in IEEE Access, vol. 9, pp. 139556-139564, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3119748.
[15] M. Abdullah et al., “An Eight Element Wideband DGS MIMO Antenna System for 5G Handheld Devices,” in IEEE Access, vol. 12, pp. 141476-141488, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3467060.
[16] Y. -F. Tsao, A. Desai and H. -T. Hsu, “Dual-Band and Dual-Polarization CPW Fed MIMO Antenna for Fifth-Generation Mobile Communications Technology at 28 and 38 GHz,” in IEEE Access, vol. 10, pp. 46853-46863, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3171248.
[17] J. L. Blanco Orta, M. del C. Guerra Martínez, M. E. Borrego Corona, K. Marichal Leyva.” Diseño de un arreglo de antena con tecnología Groove Gap Waveguide para operar en la banda W,” in Revista de Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, vol. 45, no. 3, pp. 1-13, 2024.
[18] J. L. Blanco-Orta, M. del C. Guerra-Martínez, K. Marichal-Leyva, A. Calzadilla-Ayuso, A. Sánchez-Pompa.”Antenas de ranura con tecnología GGW para aplicaciones 6G en 94GH,” in Revista Tecnología En Marcha, vol. 38, no. 3, pp. 151–161, 2025, https://doi.org/10.18845/tm.v38i3.7563.