Flexible metasurfaces as sub-6 GHz frequency selective surfaces for 5G applications

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Materon, E. M. ; Filgueiras, H. R. D. ; Boas, E. C. Vilas ; Gomez, F. R. ; Cavalcanti, F. R. P. ; Silva, Y. C. B. ; Cerqueira Jr, S. Arismar ; de Figueiredo, F. A. P. ; Mendes, L. L. ; Oliveira Jr, Osvaldo N. ; Mejia-Salazar, J. R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Applied Physics; v. 134, n. 14, p. 9-pg., 2023-10-14.

Resumo

The deployment of fifth-generation mobile network (5G), beyond 5G and sixth-generation mobile network platforms encounters challenges of blockage, interference, and path loss in radio mobile environments. Metasurfaces provide a promising solution to address these limitations. In this paper, we present a methodology for developing ultrathin flexible metasurface-based frequency selective surfaces (FSSs). Our approach combines thermal evaporation for metallic thin films with a macroscopic metasurface mask (something analogous to screen-printing but using thermal evaporation instead of inks). As a proof of concept, we fabricate a sub-6 GHz metasurface-based FSS using gold deposition on a flexible polyethylene terephthalate substrate. Experimental results are validated through numerical full-wave simulations using COMSOL Multiphysics and equivalent-circuit model simulations. The metasurface operates within the primary frequency band utilized in 5G networks (3-5 GHz), indicating its potential applicability across a wide range of flexible, conformal, and wearable devices. The fabricated FSS can be installed on surfaces of any shape, such as flat or curved windows, as well as on walls or other external surfaces. This methodology offers practical solutions for wireless communications and enhancing signal transmission in diverse environments. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06946-0 - Comunicações auxiliadas por superfícies inteligentes e reconfiguráveis para 6G e além
• Beneficiário: Rausley Adriano Amaral de Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/25587-5 - Projeto numérico de pinças ópticas nanofotônicas totalmente dielétricas para manipulação sem perdas de pequenas nanopartículas
• Beneficiário: Jhon James Hernández Sarria
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/14229-9 - Projeto e Desenvolvimento de Metassuperfícies Flexíveis para Aplicações em Biossensoriamento e Telecomunicações
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
• Processo FAPESP: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático