نظام هوائي مدمج متعدد المنافذ MIMO مناسب لإنترنت الأشياء 5G والتطبيقات المحمولة باليد الخلوية
Title Compact Multiport MIMO Antenna System for 5G IoT and Cellular Handheld Applications
الباحث الرئيس حسن طارق شطة
التخصص: الهندسة الكهربائية
التخصص الدقيق: الاتصالات اللاسلكية وهندسة الهوائي
المستخلص: يقترح هذا البحث هوائيًا صغيرًا ومضغوطًا وأربعة عناصر وثمانية منافذ متعدد المدخلات متعدد المدخلات (MIMO) وهوائي متنوع لـ 5G إنترنت الأشياء (IoT) والتطبيقات المحمولة باليد الخلوية. يحتوي هيكل الهوائي هذا على أربعة عناصر للهوائي متماثلة في تكوينها. يتم وضع عناصر الهوائي الأربعة في أربعة أركان هيكل الأرض للهوائي. يحتوي كل عنصر هوائي على منفذي تغذية ، مما يجعل إجمالي ثمانية منافذ هوائي MIMO. يوجد التنوع المكاني بين عناصر الهوائي التي تقع في الطرف المقابل لمستوى الأرض على طوله. يتم تقليل الاقتران المتبادل بين منافذ الهوائي المختلفة عن طريق حفر الفتحات في المستوى الأرضي الذي يتضمن شقًا أرضيًا محفورًا على طول مستوى الأرض وفتحة مستطيلة على المستوى الأرضي أسفل كل عنصر هوائي. يبلغ الحد الأدنى لعرض النطاق الترددي الذي حققته جميع المنافذ الثمانية لـ S11 <-10 ديسيبل أكثر من 1.4 جيجا هرتز من 2.4 جيجا هرتز إلى أكثر من 3.8 جيجا هرتز مما يدل على أنه يغطي غالبية نطاقات التردد المخصصة لطيف 5G sub-6 GHz. العزلة التي يتم الحصول عليها بين المنافذ المختلفة لها قيمة دنيا تبلغ -13 ديسيبل ، وتقل القيمة القصوى عن -30 ديسيبل.
Abstract: This paper proposes a low-profile, compact, four-element, eight-port Multi-Input Multi-Output (MIMO) and diversity antenna for 5G Internet of Things (IoT) and cellular handheld applications. This antenna structure contains four antenna elements which are same is in its configuration. The four antenna elements are placed at four corners of the antenna ground structure. Each antenna element has two feeding ports, thus making a total of eight-ports MIMO antenna. The spatial diversity exists between the antenna elements which are situated at opposite end of ground plane along its length. The mutual coupling between different antenna ports is reduced by etching slots in the ground plane which involves an etched ground slot along the length of the ground plane and a rectangular slot on the ground plane under every antenna element. The minimum bandwidth achieved by all eight-ports for S11 < -10 dB is more than 1.4 GHz from 2.4 GHz to more than 3.8 GHz which testify that it covers majority of frequency bands allocated for 5G sub-6 GHz spectrum. The isolation obtained between different ports have a minimum value of -13 dB, and the maximum value goes below -30 dB.