Un antena MIMO de baja acoplamiento de múltiples frecuencias basada en metasuperficie
Autores: Tang, Guangpu; Xiao, Tong; Cao, Lifeng; Cheng, Runsheng; Liu, Chengguo; Huang, Lifeng; Xu, Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un antena MIMO de baja acoplamiento de múltiples frecuencias basada en metasuperficie
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Antena MIMO de múltiples frecuencias
Wi-Fi 6E
Resonador de anillo dividido
Metasuperficie espiral arquimediana
Desacoplamiento
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En este documento se presenta una antena MIMO multifrecuencia para 5G y Wi-Fi 6E. La antena utiliza una estructura de monopolo de forma de coseno y resonador de anillo dividido (SRR) para radiación tribanda, y la expansión de la banda de frecuencia se logra a través de SRR, resonadores de anillo dividido plegados (FSRR) y metasuperficies de espiral arquimediana para desacoplamiento, con lo cual se logra una combinación de desacoplamiento de onda superficial y onda espacial. La unidad de metasuperficie de espiral arquimediana puede lograr el desacoplamiento de onda espacial en la banda tribanda. Al adoptar el método de combinar el desacoplamiento de onda espacial y el desacoplamiento de onda superficial, se logra la antena en miniatura. Los resultados medidos se alinean estrechamente con los resultados simulados. Específicamente, manteniendo un coeficiente de reflexión de -10 dB, los resultados medidos indican un aumento en el aislamiento de 3.5 dB, 36.47 dB y 6.42 dB para las bandas de frecuencia de 3.45-3.55 GHz, 5.7-5.9 GHz y 6.75-7 GHz, respectivamente. Además, la antena MIMO demuestra una eficiencia promedio de aproximadamente 89%, con un coeficiente de correlación de envolvente (ECC) promedio de 0.0025. Además, la ganancia máxima de la antena aumenta en 4.3 dB a 3.5 GHz, 3.8 dB a 5.8 GHz y 1.9 dB a 6.9 GHz al integrar la metasuperficie. El método y la estructura propuestos se anticipan a contribuir significativamente al desacoplamiento en antenas MIMO multifrecuencia.
Descripción
En este documento se presenta una antena MIMO multifrecuencia para 5G y Wi-Fi 6E. La antena utiliza una estructura de monopolo de forma de coseno y resonador de anillo dividido (SRR) para radiación tribanda, y la expansión de la banda de frecuencia se logra a través de SRR, resonadores de anillo dividido plegados (FSRR) y metasuperficies de espiral arquimediana para desacoplamiento, con lo cual se logra una combinación de desacoplamiento de onda superficial y onda espacial. La unidad de metasuperficie de espiral arquimediana puede lograr el desacoplamiento de onda espacial en la banda tribanda. Al adoptar el método de combinar el desacoplamiento de onda espacial y el desacoplamiento de onda superficial, se logra la antena en miniatura. Los resultados medidos se alinean estrechamente con los resultados simulados. Específicamente, manteniendo un coeficiente de reflexión de -10 dB, los resultados medidos indican un aumento en el aislamiento de 3.5 dB, 36.47 dB y 6.42 dB para las bandas de frecuencia de 3.45-3.55 GHz, 5.7-5.9 GHz y 6.75-7 GHz, respectivamente. Además, la antena MIMO demuestra una eficiencia promedio de aproximadamente 89%, con un coeficiente de correlación de envolvente (ECC) promedio de 0.0025. Además, la ganancia máxima de la antena aumenta en 4.3 dB a 3.5 GHz, 3.8 dB a 5.8 GHz y 1.9 dB a 6.9 GHz al integrar la metasuperficie. El método y la estructura propuestos se anticipan a contribuir significativamente al desacoplamiento en antenas MIMO multifrecuencia.