طراحی و شبیه‌سازی یک آنتن چند ورودی چند خروجی فوق پهن- باند با کاهش تزویج متقابل و ابعاد کوچک

روش‌های هوشمند در صنعت برق

مقاله 2، دوره 7، شماره 25، اردیبهشت 1395، صفحه 15-20   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

نرگس ملک پور¹؛ محمدامین هنرور^{* 2}؛ عبدالمهدی دادگرپور³

¹دانشکده مهندسی برق- واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

²استادیار- دانشکده مهندسی برق، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

³دانشجوی دکتری، دانشگاه کبک، مونترال، کانادا

چکیده

در این مقاله یک آنتن چند ورودی چند خروجی MIMO با ابعاد کوچک  mm²26×31 که دارای پهنای باند GHz   10/6 -3/1 می‌باشد و در وسایل قابل حمل نیز کاربرد دارد پیشنهاد شده است. آنتن پیشنهادی شامل دو آنتن منوپل مربعی شکل می‌باشد که هر کدام از آن‌‌ها توسط یک خط تغذیه‌ی مایکرواستریپی 50Ω تغذیه شده است و دو صفحه‌ی منوپل به همراه خطوط تغذیه‌یشان در یک طرف زیرلایه قرار گرفته‌اند. برای افزایش ایزولاسیون و همچنین افزایش امپدانس پهنای باند دو خط تشدید کننده‌ی مدار باز به صفحه‌ی زمین اضافه کرده‌ایم که در طرف دیگر زیرلایه قرار دارند. در این مقاله با استفاده از شبیه‌سازی تمام موج مقادیر ضریب انعکاس، همبستگی متقابل، بهره، بازده، تزویج متقابل و الگوهای تشعشعی را نشان داده‌ایم و نتایج نشان می‌دهند که آنتن پیشنهادی دارای امپدانس پهنای باند بزرگتر از  GHz10/6- 3/1 برای (S₁₁< -10 dB) است و تزویج متقابل بین دو دهانه نیز برایS₂₁< 3 dB ، کمتر از dB 16- می‌باشد و دارای همبستگی کمتر از 0.003 می‌باشد. با توجه به پارامترهای گفته شده این آنتن یک کاندید خوب برای استفاده در وسایل قابل حمل در محدوده‌یUWB می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

آنتن چند ورودی چند خروجی (MIMO)؛ فوق پهن-باند (UWB)؛ کاهش تزویج متقابل؛ ابعاد کوچک

مراجع

[1] Federal Communications Commission, "First note and order-revision of part 15 of the commission’s rules regarding ultra-wideband transmission systems", ET-Docket, Vol. 14, pp. 98-153, Feb. 2002.

[2] A. Rajagopalan, G. Gupta, A.S. Konanur, B. Hughes, G. Lazzi, “Increasing channel capacity of an ultrawide band MIMO system using vector antennas”, IEEE Trans. on Antennas Propag., Vol. 55, No. 10, pp. 2880–2887, Oct. 2007.

[3] C. Sturm, M. Porebska, J. Timmermann, W. Wiesbeck, “Investigations on the applicability of diversity techniques in ultra wideband radio”, Proceeding of the IEEE/ICEAA, pp. 899–902, Torino, Sep. 2007.

[4] I.M. Ben, L. Talbi, M. Nedil, K. Hettak, “MIMO-UWB channel characterization within an underground mine gallery,” IEEE Trans. on Antennas Propag., Vol. 60, No. 10, pp. 4866–4874, Oct. 2012.

[5] D.G. Yang, D.O. Kim, C.Y. Kim, “Design of dual-band MIMO monopole antenna with high isolation using slotted CSSRR for WLAN,” Microwave Optical Technology Letter, Vol. 56, No. 10, pp. 2252-2257, Oct. 2014,

[6] N. Malekpour, M.A. Honarvar, “Design of high-isolation compact MIMO antenna for UWB application”, Progress In Electromagnetic Research C, Vol, 62. pp, 119–129, Feb. 2016.

[7] L. Liu, S.W. Cheung, T.I. Yuk, “Compact MIMO antenna for portable devices in UWB applications”, IEEE Trans. Antennas Propag, Vol. 61, No. 8, pp. 4257-4264, Aug. 2013.

[8] G. Adamiuk, S. Beer, W. Wiesbeck, T. Zwick, “Dual-orthogonal polarized antenna for UWB-IR technology”, IEEE on Antennas Wireless Propag. Lett., Vol. 8, pp. 981–984, 2009.

[9] S. Zhang, Z. Ying, J. Xiong, S. He, “Ultrawideband MIMO/diversity antennas with a tree-like structure to enhance wideband isolation,” IEEE Trans. on Antennas Wireless Propag. Lett., Vol. 8, pp. 1279–1282, 2009.

[10] T.S.P. See, Z.N. Chen, “An Ultrawideband diversity antenna”, IEEE Trans. on Antennas Propag., Vol. 57, No. 6, pp. 1597–1605, 2009.         

[11] H. Arun, A.K. Sarma, M. Kanagasabai, S. Velan, C. Raviteja, M.G.N. Alsath, “Deployment of modified serpentine structure for mutual coupling reduction in MIMO antennas”, IEEE Antennas Wirel Propag Lettr, Vol. 13, pp. 277-280, Feb. 2014.

[12] M. Saeed khan, M. Farhan, A.D. Capobianco, “Campact UWB-MIMO antenna array with a novel decoupling structure, international”, Proceeding of the IEEE/IBCAST, pp. 347-350, Islamabad, Jan. 2013.

[13] K.G. Thomas, M. Sreenivasan, “A simple ultrawideband planar rectangular printed antenna with band dispensation,” IEEE Trans Antenna Propag, Vol. 58, No.1, pp. 27-34, Jan,2010.

[14]. S. Blanch, J. Romeu, I. Corbella, “Exact Representation of antenna system diversity performance from input parameter description”, Electron Lett 39, pp. 705–707, Jan. 2010.

[15]. C.B. Dietrich, K. Dietze, R.J. Nealy, W.L. Stutzman, “Spatial, polarization and pattern diversity for wireless handheld terminals,” IEEE Trans on Antenna Propag., Vol. 49, pp. 1271–1281, 2001.