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La banda industrial, científica y médica (ISM) de 57–71 GHz en ondas milimétricas (mmWave) tiene un potencial significativo para mejorar el rendimiento de las aplicaciones inalámbricas industriales de próxima generación. Este artículo presenta primero el diseño y análisis de una matriz compacta de ocho elementos alimentada en serie y de alto rendimiento, diseñada para cubrir toda la banda de ancho de banda fraccional (FBW) del 21.87% de la banda ISM de 57–71 GHz. Utilizando esto como un subarreglo, se diseña una topología de alimentación híbrida en paralelo-serie para construir una matriz plana de 64 elementos (88) con haces direccionales de alta ganancia. La matriz plana proporciona una ganancia máxima medida de 20.12 dBi a 64 GHz y mantiene una ganancia plana de más de 19.23 dBi a lo largo de la banda, con un ancho de banda de ganancia de 1 dB de 13 GHz. Sus haces direccionales estrechos proporcionan un ancho de haz de media potencia (HPBW) promedio de 9.7° y 11.78° en los planos de elevación y azimut, respectivamente, facilitando la conectividad mmWave punto a punto y el escaneo de haz de alta resolución. La variación de fase inherente de la topología alimentada en serie se emplea para producir un rango de escaneo de haz de 40° dentro de la banda de 57–71 GHz, con una pérdida de escaneo de menos de 1 dB. La matriz propuesta es una solución de bajo costo y reproducible para una integración sin fisuras con el equipo mmWave de banda V, como se elucidó a través de marcos de demostración práctica utilizando el sensor de potencia mmWave y la placa de evaluación EK1HMC6350. La matriz propuesta es adecuada para emergentes aplicaciones industriales de detección e imagen, y radares de escaneo de frecuencia mmWave. Su versatilidad se extiende a varios protocolos de 60 GHz, como IEEE 802.11ay, IEEE 802.11ad, IEEE 802.15.3c/d, y WirelessHD, así como otros protocolos industriales personalizados como WirelessHP.
Jabbar et al. (Tue,) estudiaron esta cuestión.