М. М. Мигалин1, В. А. Обуховец2, В. В. Демшевский3
1, 2 Южный федеральный университет (г. Таганрог, Россия)
3 Филиал МИРЭА – Российский технологический университет (г. Фрязино, Россия)

1 migalin@sfedu.ru

Постановка проблемы. В настоящее время наблюдается постепенный переход систем мобильной связи в миллиметровый диапазон длин волн. Электродинамические характеристики печатных антенн и резонаторов миллиметрового диапазона чувствительны к производственным допускам из-за своих малых размеров. Даже незначительные абсолютные геометрические отклонения произведенной конструкции от расчетной электродинамической модели могут существенно изменить резонансную частоту и добротность резонаторов или коэффициент отражения от входа и диаграмму направленности печатных антенн. При массовом производстве подобные отклонения снижают выход годной продукции.

Цель. Исследовать влияние геометрических отклонений элементов конструкций печатных антенн и SIW-резонаторов миллиметрового диапазона на их электродинамические характеристики.

Результаты. Приведены результаты оптических измерений для определения фактических производственных отклонений при производстве SIW-резонаторов и печатных антенн. Проведен анализ чувствительности конструкций SIW-резонаторов к смещению межслойных отверстий, скруглению возбуждающих щелей, изменению толщины металлизации. На примере печатной антенны показано влияние отклонений размеров фидерных линий от заданных в САПР-модели. Выявлены наиболее чувствительные к производственным отклонениям элементы конструкций SIW-резонаторов и печатных антенн.

Практическая значимость. Представленные результаты позволяют сформировать рекомендации по разработке серийных СВЧ-устройств миллиметрового диапазона волн на основе оценки влияния фактических производственных отклонений на электродинамические характеристики прототипов.

Мигалин М.М., Обуховец В.А., Демшевский В.В. Влияние производственных процессов на характеристики печатных антенн и резонаторов миллиметрового диапазона длин волн // Антенны. 2025. № 4. С. 62–72. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202504-06

1. Koul S.K., Karthikeya G.S. Millimeter wave antennas for 5G mobile terminals and base stations. Boca Raton, FL: CRC Press. 2020.
2. Röhrl F.X. et al. Cost-effective SIW band-pass filters for millimeter wave applications a method to combine low tolerances and low prices on standard PCB substrates // 2017 47th European Microwave Conference (EuMC). Nuremberg, Germany. 2017. P. 416–419. DOI: 10.23919/EuMC.2017.8230878.
3. Coonrod J. The effects of PCB fabrication on high-frequency electrical performance // IPC APEX EXPO Conference Proceedings. 2016. P. 10.
4. Zhai W., Miraftab V., Repeta M. Broadband antenna array with low cost PCB substrate for 5G millimeter wave applications // Global Symposium on Millimeter-Waves (GSMM). IEEE. 2015. P. 1–3.
5. Kim C. et al. 5G mmWave patch antenna array on extremely low loss alumina ribbon ceramic substrates for antenna-in-packaging (AiP) // 2023 IEEE 73rd Electronic Components and Technology Conference (ECTC). IEEE. 2023. P. 492–497.
6. Ferrando-Rocher M. et al. Selective laser sintering manufacturing as a low cost alternative for flat-panel antennas in millimeter-wave bands // IEEE Access. 2021. V. 9. P. 45721–45729.
7. Addamo G. et al. 3-D printing of high-performance feed horns from Ku-to V-bands // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2018. V. 17. № 11. P. 2036–2040.
8. Wei F. et al. A circularly polarized 3-D printed dielectric transmitarray antenna at millimeter-wave band // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2021. V. 20. № 7. P. 1264–1268.
9. Vargas P.E. et al. Fabrication and characterization of 3D printed mmWave RF devices // 2025 19th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). IEEE. 2025. P. 1–5.
10. Almeshehe M. et al. Surface roughness impact on the performance of the 3D metal printed waveguide coupler at millimeter wave band // Engineering Science and Technology. 2022. V. 35. P. 101129.
11. Мигалин М.М., Обуховец В.А. Определение параметров фольгированных диэлектриков с помощью печатных структур // Известия ЮФУ. Технические науки. 2024. № 6 (242). С. 257–266. DOI: 10.18522/2311-3103-2024-6-257-266.
12. Мигалин М.М., Обуховец В.А. Снижение взаимной связи печатных антенных элементов с помощью генетического алгоритма // Антенны. 2024. № 3 (289). С. 65–74. DOI: 10.18127/j03209601-202403-08.