Design of slotted waveguide antenna using metasurfaces

Abstract

El objetivo de este trabajo fin de grado ha sido el diseño de una antena de guía de onda ranurada para la frecuencia de 76.5 GHz, basada en la guía WR10, cuyo diagrama de radiación se ve mejorado gracias a la utilización de una metasuperficie. Se estudian las propiedades de las ranuras cubiertas por un metamaterial y se extrae la conductancia asociada, para poder diseñar la distribución deseada. Basados en estos datos se implementa el procedimiento de diseño para conseguir una distribución tipo Chebyshev y se optimiza utilizando la herramienta de simulación Keysight EMPRO. Además del diseño de dicha antena, se comparan sus prestaciones con las que proporcionan antenas de guía ranurada convencionales

The target of this final work has been the design of a slotted waveguide antenna for the 76.5 GHz frequency, based on the WR10 guide, whose radiation pattern is improved by the use of a metasurface. To obtain the desired distribution, the properties of the slots covered by a metamaterial are studied and the associated conductance is extracted. Based on these data, the design procedure is implemented to achieve a Chebyshev-type distribution and is optimized using Keysight EMPRO simulation tool. In addition to the design of this antenna, its performance is compared with that provided with conventional slotted guide antennas. Finally, the designed antenna is manufactured and characterized