A Novel Design of Rat-Race divider for 5G Applications
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Date
2024-07-22
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of M'sila
Abstract
EN
The spectacular development in the field of wired and wireless communications has led to
the emergence of many technologies, such as fourth and fifth generation networks, or even the
sixth generation that is under development. This evolution has also created the need to reduce the
size of devices used in this field while preserving their performance and services. All active and
passive microwave circuits must align with the trend towards service integration.
These include the rat race coupler, which is one of the important negative microwave
circuits and is a key element of our research. The latter is used in several fields such as
communications, surveillance, radar systems, and other applications. Among the most important
and outstanding couplers are the rat race coupler, which is one of the types of power couplers with
narrow bandwidth.
The objective of this work is to optimize the parameters of the rat race coupler for ideal
performance in 5G applications, using CST Studio simulation software. We also performed an
analysis of this coupler to assess the impact of geometric dimensions on its physical properties,
such as operating frequency and bandwidth. After the parameter improvements, we reached a
frequency of 3.5 GHz, which is ideal for 5G applications.
EN
Le développement spectaculaire dans le domaine des communications filaires et sans fil a
conduit à l’émergence de nombreuses technologies, telles que les réseaux de quatrième et
cinquième génération, voire même de la sixième génération qui est en cours de développement.
Cette évolution a également créé la nécessité de réduire la taille des dispositifs utilisés dans ce
domaine tout en préservant leurs performances et services. Toutes les circuits micro-ondes actives
et passives doivent s’aligner sur la tendance à l’intégration des services.
Parmi ces dispositifs, mentionnons le coupleur rat race, qui est l’un des circuits micro-ondes
négatifs importants et constitue un élément clé de notre recherche. Ce dernier est utilisé dans
plusieurs domaines tels que les communications, la surveillance, les systèmes radar, et d’autres
applications. Parmi les coupleurs les plus importants et les plus remarquables, citons le coupleur
rat race, qui fait partie des types de coupleurs de puissance ayant une bande passante étroite.
L’objectif de ce travail est d’optimiser les paramètres du coupleur rat race pour des
performances idéales dans les applications 5G, en utilisant un logiciel de simulation de type CST
Studio. Nous avons également effectué une analyse de ce coupleur afin d’évaluer l’impact des
dimensions géométriques sur ses propriétés physiques, telles que la fréquence de fonctionnement
et la largeur de bande. Après les améliorations apportées aux paramètres, nous avons atteint une
fréquence de 3,5 GHz, qui est idéale pour les applications 5G.