Diseño de antena Vivaldi coplanar de palma de 1 x 2 MIMO en el plano E con estructura de parche diferente
Autores: Nurhayati, Nurhayati; Setijadi, Eko; de Oliveira, Alexandre Maniçoba; Kurniawan, Dayat; Yasin, Mohd Najib Mohd
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de antena Vivaldi coplanar de palma de 1 x 2 MIMO en el plano E con estructura de parche diferente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Antena Vivaldi de palmera coplanar
MIMO
Pérdida de retorno
Acoplamiento mutuo
Directividad
Ancho de haz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 59
Citaciones: Sin citaciones
En este documento se presenta un MIMO 1 x 2 de la Antena Vivaldi Coplanar de Palmera que se simuló en el rango de 0.5 a 4.5 GHz. Algunas aplicaciones de GPR requieren antenas de banda ancha que comienzan desde una frecuencia por debajo de 1 GHz para superar la alta pérdida de material y lograr una penetración más profunda. Sin embargo, para aumentar la ganancia, las antenas se configuran en MIMO y esto es costoso debido al gran tamaño de la antena. Al configurar la antena MIMO en el plano E, a veces hay incertidumbre sobre qué modelo de antena puede proporcionar el rendimiento óptimo en términos de pérdida de retorno, acoplamiento mutuo, directividad, desviación del haz, ancho del haz y corriente superficial utilizando un tamaño de sustrato dado. Sin embargo, la configuración de la antena en el plano E en MIMO tiene un problema de acoplamiento mutuo si la distancia entre elementos es inferior a 0.5. Además, produce lóbulos de rejilla a altas frecuencias. Implementamos varios tipos de estructuras de parches incorporando la forma truncada, inclinada, fractal de Hlbert y Koch, ranura exponencial, ranura de onda, la lente con elipse y la ranura de metamaterial al radiador manteniendo el ancho del sustrato y la forma del alimentador. La pérdida de retorno, el acoplamiento mutuo, la directividad, la desviación del haz, el ancho del haz y la corriente superficial de la antena se comparan para 1 x 2 MIMO CVA. Un parche continuo MIMO tiene un espaciado de 0.458 a 0.5 GHz, que es equivalente a su ancho de elemento. A partir de la simulación, encontramos que Back Cut Palm Tree (BCPT) y Horizontale Wave Structure Palm Tree (HWSPT) obtuvieron el mejor rendimiento de pérdida de retorno y dispersión mutua en la frecuencia más baja respectivamente. La mejora de directividad se logró para Metamaterial Lens Palm Tree (MLPT) de 4.453 dBi en comparación con Regular Palm Tree-Coplanar Vivaldi Antena (RPT) a 4 GHz. El Elips Lens Palm Tree (ELPT) tiene el mejor rendimiento de desviación del haz en todas las frecuencias de 0 grados. También obtiene el mejor ancho del haz a 4.5 GHz de 3.320. Además, incorporamos el MLPT en la aplicación de radar.
Descripción
En este documento se presenta un MIMO 1 x 2 de la Antena Vivaldi Coplanar de Palmera que se simuló en el rango de 0.5 a 4.5 GHz. Algunas aplicaciones de GPR requieren antenas de banda ancha que comienzan desde una frecuencia por debajo de 1 GHz para superar la alta pérdida de material y lograr una penetración más profunda. Sin embargo, para aumentar la ganancia, las antenas se configuran en MIMO y esto es costoso debido al gran tamaño de la antena. Al configurar la antena MIMO en el plano E, a veces hay incertidumbre sobre qué modelo de antena puede proporcionar el rendimiento óptimo en términos de pérdida de retorno, acoplamiento mutuo, directividad, desviación del haz, ancho del haz y corriente superficial utilizando un tamaño de sustrato dado. Sin embargo, la configuración de la antena en el plano E en MIMO tiene un problema de acoplamiento mutuo si la distancia entre elementos es inferior a 0.5. Además, produce lóbulos de rejilla a altas frecuencias. Implementamos varios tipos de estructuras de parches incorporando la forma truncada, inclinada, fractal de Hlbert y Koch, ranura exponencial, ranura de onda, la lente con elipse y la ranura de metamaterial al radiador manteniendo el ancho del sustrato y la forma del alimentador. La pérdida de retorno, el acoplamiento mutuo, la directividad, la desviación del haz, el ancho del haz y la corriente superficial de la antena se comparan para 1 x 2 MIMO CVA. Un parche continuo MIMO tiene un espaciado de 0.458 a 0.5 GHz, que es equivalente a su ancho de elemento. A partir de la simulación, encontramos que Back Cut Palm Tree (BCPT) y Horizontale Wave Structure Palm Tree (HWSPT) obtuvieron el mejor rendimiento de pérdida de retorno y dispersión mutua en la frecuencia más baja respectivamente. La mejora de directividad se logró para Metamaterial Lens Palm Tree (MLPT) de 4.453 dBi en comparación con Regular Palm Tree-Coplanar Vivaldi Antena (RPT) a 4 GHz. El Elips Lens Palm Tree (ELPT) tiene el mejor rendimiento de desviación del haz en todas las frecuencias de 0 grados. También obtiene el mejor ancho del haz a 4.5 GHz de 3.320. Además, incorporamos el MLPT en la aplicación de radar.