Институт Фердинанда Брауна (Ferdinand-Braun-Institut, FBH) завершил проектирование, изготовление и экспериментальную проверку многослойной гофрированной рупорной антенны для D-диапазона 110–170 ГГц. Антенну с номинальной центральной частотой 150 ГГц собрали из тонких алюминиевых пластин; такой способ должен упростить изготовление компонентов для субтерагерцевых и будущих 6G-систем связи.
Гофрированные рупоры дают симметричную диаграмму направленности, низкий уровень кросс-поляризации и высокую апертурную и радиационную эффективность. По объяснению разработчиков, это помогает уменьшить потери в линии связи и мощность передатчика, необходимую для заданного энергетического запаса линии.
Рупор длиной 20 мм расширяется от круглого входного отверстия радиусом 1 мм до излучающей апертуры радиусом 7 мм. Целевыми параметрами проекта были рабочая полоса более 10 ГГц и реализованный коэффициент усиления свыше 20 дБи.
Конструкцию набрали из вырезанных лазером листов алюминиевого сплава толщиной 50 и 200 мкм. Пластины устанавливают на конический переход, вырезанный из алюминиевого блока методом проволочной электроэрозионной обработки, выравнивают штифтами и стягивают винтами. Переход соединяет прямоугольный волновод WR-6 с круглым входом рупора.
Измерения хорошо согласуются с моделированием, а коэффициент отражения остаётся ниже −20 дБ. Разработчики связывают это с небольшими потерями мощности из-за рассогласования и более предсказуемой интеграцией антенны в аппаратуру, которая может сократить число итераций при доводке конструкции.
В диапазоне 140–160 ГГц антенна сохраняет стабильную диаграмму направленности. Измеренный реализованный коэффициент усиления составил 18,5 дБи — немного меньше целевых 20 дБи, но, по оценке FBH, достаточен для узконаправленных линий связи «точка — точка».
Работу частично профинансировало Федеральное министерство исследований, технологий и космоса Германии (BMFTR): по программе Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD), регистрационный номер 16FMD02, и в проекте GreenICT@FMD, регистрационный номер 16ME0505.