Ăng ten MIMO 2x2 băng siêu rộng có hệ số cách ly cao ứng dụng cho truyền thông 5G băng tần dưới 6GHz

https://doi.org/10.31130/ud-jst.2025.415

Tóm tắt: 258 | PDF: 165

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Phạm Đình Hưng
    Tổng Công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel, Việt Nam
    Dương Thị Thanh Tú
    Học Viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, Hà Nội, Việt Nam

Từ khóa:

Ăng ten MIMO băng siêu rộng
tần số 5G dưới 6GHz
cách ly cao

Tóm tắt

Trong bài báo này, một ăng ten nhiều đầu vào, nhiều đầu ra (Multiple Input Multiple Output – MIMO) băng tần siêu rộng với độ cách ly cao giữa các phần tử được thiết kế để ứng dụng cho truyền thông 5G dưới 6GHz. Ăng ten được thiết kế gồm 4 phần tử vi dải đơn cực được in trên chất nền Roger 4350B với độ dày 0,762 mm và hằng số điện môi là 3,66. Các tham số thiết kế đã được tính toán và tối ưu để ăng ten MIMO được đề xuất hoạt động trong băng tần 2,35GHz – 6,43GHz. Cấu trúc mặt đất khuyết (DGS) được áp dụng nhằm đạt được hệ số cách ly toàn băng giữa các phần tử > 20dB (tối đa 66dB). Kết quả đo kiểm mẫu chế tạo có sự tương đồng cao ở tất cả các tham số so với mô phỏng. Với băng tần siêu rộng, thiết kế được giới thiệu hoàn toàn có thể ứng dụng cho 5G dưới 6GHz tại các băng tần No.41, No.46, No.77, No.78 và No.79.

Tài liệu tham khảo

    [1] Saxena, S. Dwari, and B. K. Kanaujia, "Design of 4(N+1) Element Dual-CP Massive MIMO Antenna for 5G Systems Operating in Sub-6 GHz Band”, 2020 Third International Conference on Advances in Electronics, Computers and Communications (ICAECC), Bengaluru, India, 2020, pp. 1-4.
    [2] Gieske, “5G mmWave vs. Sub-6: A Comparative Study of Two 5G Frequency Bands”, NYBSYS.com, August 18, 2024. [Online]. Availabe: https://nybsys.com/5g-mmwave-vs-sub-6/#:~:text=mmWave%20and%20Sub%2D6%20GHz,range%20remains%20under%206%20GHz. [Accessed September 10, 2024].
    [3] Chen, J. Li, and T. Yuan, "A Compact Dual-Band and High-Isolation MIMO Antenna System for 5G Smartphone Applications”, 2020 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Advanced Materials and Processes for RF and THz Applications (IMWS-AMP), Suzhou, China, 2020, pp. 1-3.
    [4] Liu, Y. Yue, and C. Liu, "Design of a Miniaturized Dual-Polarized Slot-Coupled Patch Antenna Element and Its Sub-array”, 2020 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Advanced Materials and Processes for RF and THz Applications (IMWS-AMP), Suzhou, China, 2020, pp. 1-3.
    [5] Liao, W. Chen, and C. Sim, "Massive MIMO 5G small cell antenna with high isolation”, 2017 International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition, London, UK, 2017, pp. 26-28.
    [6] Ramachandran, S. Mathew, V. Rajan, and V. Kesavath, "A Compact Triband Quad-Element MIMO Antenna Using SRR Ring for High Isolation", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 16, pp. 1409-1412, 2017. https://doi.org/10.1109/LAWP.2016.2640305.
    [7] Y. Jamal, M. Li, and K. L. Yeung, “Isolation Enhancement of Closely Packed Dual Circularly Polarized MIMO Antenna Using Hybrid Technique”, IEEE Access, vol. 8, pp. 11241–11247, 2020. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2964902.
    [8] Ramesh and U. K. Kommuri, “Isolation enhancement for dual-band MIMO antenna system using multiple slots loading technique”, International Journal of Communication Systems, vol. 33, no. 12, e4470, 2020. https://doi.org/10.1002/dac.4470.
    [9] Roy and U. Chakraborty, “Mutual Coupling Reduction in a Multi-band MIMO Antenna Using Meta-Inspired Decoupling Network”, Wireless Personal Communications, vol. 114, pp. 3231–3246, 2020. https://doi.org/10.1007/s11277-020-07526-5.
    [10] Liu, X. Yang, Y. Jia, and Y. J. Guo, "A Low Correlation and Mutual Coupling MIMO Antenna", IEEE Access, vol. 7, pp. 127384-127392, 2019. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2939270.
    [11] Supreeyatitikul, A. Phungasem, and P. Aeimopas, "Design of Wideband Sub-6 GHz 5G MIMO Antenna with Isolation Enhancement Using an MTM-Inspired Resonators”, 2021 Joint International Conference on Digital Arts, Media and Technology with ECTI Northern Section Conference on Electrical, Electronics, Computer and Telecommunication Engineering, Cha-am, Thailand, 2021, pp. 206-209.
    [12] Dabas, D. Gangwar, B. K. Kanaujia, and A.K. Gautam, “Mutual coupling reduction between elements of UWB MIMO antenna using small size uniplanar EBG exhibiting multiple stop bands”, AEU - International Journal of Electronics and Communications, Vol. 93, pp. 32-38, 2018. https://doi.org/10.1016/j.aeue.2018.05.033.
    [13] V. Babu and B. Anuradha, “Design of UWB MIMO Antenna to Reduce the Mutual Coupling Using Defected Ground Structure”, Wireless Personal Communications, vol. 118, pp. 3469–3484, 2021. https://doi.org/10.1007/s11277-021-08189-6.
    [14] Addepalli, K. V. Babu, T. Vidyavathi, R. Manda, and B. K. Kumar, “Design and analysis of nonagonal patch unite with rectangular shaped 4-element UWB-MIMO antenna for portable wireless device applications”, Analog Integrated Circuits and Signal Processing, vol. 114, pp. 459–473, 2023. https://doi.org/10.1007/s10470-023-02138-y.
    [15] O. Hammerstad, "Equations for Microstrip Circuit Design", 1975 5th European Microwave Conference, Hamburg, Germany, 1975, pp. 268-272.
    [16] Votis, G. Tatsis, and P. Kostarakis, “Envelope Correlation Parameter Measurements in a MIMO Antenna Array Configuration", International Journal of Communications, Network and System Sciences, Vol. 3, No. 4, pp. 350-354, 2010. http://dx.doi.org/10.4236/ijcns.2010.34044.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Jan 31, 2025
Download
PDF
Cách trích dẫn
Hưng, P. Đình, và D. T. T. Tú. “Ăng Ten MIMO 2x2 băng Siêu rộng Có hệ số cách Ly Cao ứng dụng Cho truyền thông 5G băng tần dưới 6GHz”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 1, Tháng Giêng 2025, tr 7-13, doi:10.31130/ud-jst.2025.415.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##