一个小说密集包装的4 × 4 MIMO天线设计用于UWB无线应用程序
Owais Khan1, Shahid Khan1, Safdar Nawaz Khan Marwat2
1Department of Electrical and Computer Engineering, COMSATS University Islamabad, Abbottabad-Campus, Abbottabad 22060, Pakistan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 14, 2023
概括
一个紧的4端口超宽带 (UWB) 多输入多输出 (MIMO) 天线被开发用于高数据速率的无线设备. 这种新的设计提供了出色的性能,包括宽带宽和高效率,使其成为便携式通信系统的理想选择.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 天线理论天线理论
背景情况:
- 现代无线通信需要紧的高性能天线.
- 超宽带 (UWB) 技术能够实现高数据速率,但需要高效的天线解决方案.
- 多输入多输出 (MIMO) 系统可以提高无线通信的可靠性和容量.
研究的目的:
- 提出和验证一个紧的4端口UWB MIMO天线.
- 为了实现宽阻抗带宽和高辐射效率.
- 确保良好的隔离和性能指标适用于便携式设备.
主要方法:
- 一个四端口MIMO天线的设计,使用低度FR-4基板.
- 嵌入单极天线元件与部分地面和中央槽.
- 为阻抗匹配优化散热器和接地槽角.
- 用于MIMO配置的单元单元的直角方向.
- 通过模拟,制造和实验测试进行验证.
主要成果:
- 从2.8到12.1 GHz (124.1%) 实现了广泛的阻抗带宽.
- 获得了6.57dBi的峰值增益和97%的辐射效率.
- 证明了良好的隔离 (低于15dB的频率,高于20dB的频率).
- 测量低的包裹相关系数 (ECC) 为0.03和高的多样性增益 (DG) 为10dB.
- 报告的总主动反射系数 (TARC) < 10dB,频道容量损失 (CCL) < 0.4位/秒/Hz,平均有效增益 (MEG) < 3dB.
结论:
- 拟议的紧型4端口UWB MIMO天线符合高数据速率无线通信的要求.
- 该设计具有出色的阻抗带宽,效率,隔离和多样性性能.
- 它适用于便携式UWB无线通信设备的适用性通过实验验证得到证实.
