提高倾斜光束MIMO天线的隔离性能,用于短距离毫米波应用
Wahaj Abbas Awan1, Esraa Mousa Ali2, Mohammed S Alzaidi3
1Department of Information and Communication Engineering, Chungbuk National University, Cheongju 28644, South Korea.
Heliyon
|October 9, 2023
概括
本研究介绍了一种用于物联网 (IoT) 应用的紧,低调天线设计. 一个C形脱结构显著改善了多输入多输出 (MIMO) 配置中的隔离,验证了其适用于微型设备的适用性.
科学领域:
- 电磁和天线工程 电磁和天线工程
- 无线通信系统无线通信系统
- 材料科学在射频应用中的RF应用
背景情况:
- 紧和低调的天线对于微型电子设备至关重要.
- 实现高性能,特别是多输入多输出 (MIMO) 系统中的隔离,仍然是一个设计挑战.
- 物联网 (IoT) 需要高效可靠的无线通信组件.
研究的目的:
- 为了设计和验证一个紧的,低调的天线,宽带频率覆盖.
- 为了提高双端口MIMO天线配置的性能,特别是改善元素隔离.
- 评估拟议的天线设计是否适合物联网 (IoT) 应用.
主要方法:
- 使用罗杰6002基板 (12x6x1.52毫米) 的单个天线元件的详细设计和模拟.
- 实施双端口MIMO配置和分析元素间隔离.
- 引入C字形解结构和寄生虫补丁以改善隔离.
- 对天线原型的制造和实验测试,以验证模拟结果.
主要成果:
- 单个天线元件实现了24-30.2GHz的宽带频率覆盖,并获得了9dBi的收益.
- 这种C形脱结构成功地将隔离度从-18dB提高到-29dB.
- 实验结果与模拟预测非常相匹配,证实了设计的准确性.
- 关键的MIMO参数,包括约0.005的信封相关系数 (ECC) 和约9.99dB的多样性增益 (DG),均处于可接受的范围内.
结论:
- 设计的紧型低形天线提供了出色的宽带性能和隔离.
- 这种C形脱结构是增强MIMO天线隔离的有效解决方案.
- 该天线的性能特性使其非常适合未来的微型物联网设备.
