Ko tenei mahi e whakatakoto ana i tetahi puihi whaanui-whanui-whakauru-maha-whakauru-maha (MIMO) metasurface (MS) mo te iti-6 GHz reanga tuarima (5G) nga punaha korero ahokore. Ko te mea hou o te punaha MIMO e whakaarohia ana ko te whanui o te bandwidth whakahaere, te nui o te whiwhinga, te iti o te whakakoi i waenga, me te tino wehe i roto i nga waahanga MIMO. Ko te waahi hiko o te antenna he mea tapahi hauroki, he wahanga whenua, a ka whakamahia nga mata-papa hei whakapai ake i te mahi a te antenna. Ko te tauira tauira kua whakauruhia he antenna MS kotahi he rahi iti o te 0.58λ × 0.58λ × 0.02λ. Ko nga hua whaihanga me te inenga e whakaatu ana i te mahinga whaanui mai i te 3.11 GHz ki te 7.67 GHz, tae atu ki te whiwhinga teitei o te 8 dBi. I hoahoatia te punaha MIMO e wha-waahanga kia noho orthogonal ia antenna tetahi ki tetahi i te wa e mau tonu ana te rahi kiato me te mahinga whanui mai i te 3.2 ki te 7.6 GHz. Ko te tauira MIMO e whakaarohia ana he mea hangaia, he mea hanga ki runga i te tïpako Rogers RT5880 me te iti o te mate me nga rahi iti o te 1.05? 1.05? 0.02?, a ka arotakehia ana mahi ma te whakamahi i te huinga resonator mowhiti kati tapawha kua whakaarohia me te mowhiti wehe 10 x 10. He rite tonu te rauemi taketake. Ko te papamuri papamuri e whakaarohia ana ka tino whakaiti i te antenna ki muri i te radiation me te raweke i nga mara hiko, na reira ka pai ake te bandwidth, te whiwhi, me te wehe i nga waahanga MIMO. Ka whakatauritea ki nga antenna MIMO o naianei, ko te 4-tauranga MIMO antenna e whakaarohia ana ka eke ki te hua nui o te 8.3 dBi me te kaha o te kaha ki te 82% i roto i te roopu 5G iti-6 GHz me te pai o te whakaae ki nga hua ine. I tua atu, ko te antenna MIMO kua whakawhanakehia e whakaatu ana i nga mahi tino pai i roto i nga ahuatanga o te whakareatanga hononga envelope (ECC) iti iho i te 0.004, te whiwhinga kanorau (DG) tata ki te 10 dB (> 9.98 dB) me te wehe teitei i waenga i nga waahanga MIMO (> 15.5 dB). āhuatanga. No reira, ko te antenna MIMO e whakaarohia ana i runga i te MS e whakapumau ana i tana tono mo nga whatunga whakawhitiwhiti 6 GHz 5G.
Ko te hangarau 5G he tino ahunga whakamua i roto i nga whakawhitiwhiti ahokore ka taea e nga hononga tere me te haumaru ake mo nga piriona o nga taputapu hono, ka whakarato i nga wheako kaiwhakamahi ki te "kore" te roa (te iti iho i te 1 millisecond), me te whakauru i nga hangarau hou, tae atu ki te hikohiko. Te tiaki hauora, te matauranga hinengaro. , nga taone maamaa, nga kaainga maamaa, te mooni mariko (VR), nga wheketere atamai me te Ipurangi o nga Waka (IoV) kei te huri i o tatou oranga, hapori me nga umanga1,2,3. Ka wehewehea e te US Federal Communications Commission (FCC) te awhiowhio 5G kia wha nga roopu auau4. Ko te roopu auau i raro iho i te 6 GHz he mea pai ki nga kairangahau na te mea ka taea e ia nga whakawhitiwhitinga tawhiti me nga reiti raraunga teitei5,6. Ko te tohatoha 5G iti-6 GHz mo nga whakawhitiwhiti 5G o te ao e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1, e tohu ana kei te whakaaro nga whenua katoa ki te waahanga iti-6 GHz mo nga whakawhitiwhiti 5G7,8. Ko nga Antennas tetahi waahanga nui o nga whatunga 5G ka hiahia kia nui ake te teihana turanga me nga antenna tauranga kaiwhakamahi.
Ko nga antenna papaki Microstrip nga painga o te angiangi me te hanganga papatahi, engari he iti i roto i te bandwidth me te whiwhi9,10, he nui nga rangahau kua mahia hei whakanui ake i te whiwhinga me te bandwidth o te antenna; I nga tau tata nei, kua whakamahia whanuitia nga metasurfaces (MS) i roto i nga hangarau antenna, ina koa ki te whakapai ake i te whiwhi me te puta11,12, heoi, he iti noa enei antenna ki te tauranga kotahi; Ko te hangarau MIMO tetahi waahanga nui o te whakawhitiwhiti ahokore na te mea ka taea e ia te whakamahi i nga antenna maha i te wa kotahi ki te tuku raraunga, na reira ka pai ake te reiti raraunga, te pai o te tirohanga, te kaha hongere, me te pono13,14,15. Ko nga antenna MIMO he kaitono pea mo nga tono 5G na te mea ka taea e ratou te tuku me te whiwhi raraunga i runga i nga waahana maha me te kore e hiahiatia he mana taapiri16,17. Ko te hononga honohono i waenga i nga waahanga MIMO ka whakawhirinaki ki te waahi o nga huānga MIMO me te whiwhinga o te antenna MIMO, he wero nui mo nga kairangahau. Ko nga ahua 18, 19, me te 20 e whakaatu ana i nga momo antenna MIMO e mahi ana i roto i te roopu 5G sub-6 GHz, e whakaatu ana i te pai o te wehenga MIMO me te mahi. Heoi, he iti te whiwhinga me te bandwidth whakahaere o enei punaha whakaaro.
Ko nga Metamaterials (MMs) he rauemi hou karekau i roto i te taiao ka taea te raweke i nga ngaru hiko, na reira ka pai ake te mahi o nga antennas21,22,23,24. Kei te whakamahia nuitia a MM i roto i te hangarau antenna ki te whakapai ake i te tauira radiation, te bandwidth, te whiwhi, me te wehe i waenga i nga huānga antenna me nga punaha whakawhitiwhiti ahokore, pera i te korero i roto i te 25, 26, 27, 28. I te tau 2029, he punaha MIMO e wha nga waahanga i runga metasurface, kei roto te wahanga antenna i waenga i te metasurface me te whenua kaore he aputa hau, e pai ake ai te mahi MIMO. Engari, he nui ake te rahi o tenei hoahoa, he iti ake te auau whakahaere me te hanganga matatini. Kei roto i te mokowhiti hiko (EBG) me te kohanga whenua kei roto i te antenna MIMO whaanui 2-tauranga whanui hei whakapai ake i te wehenga o nga waahanga MIMO30. Ko te antenna kua hoahoatia he pai te mahi kanorau MIMO me te tino wehe i waenga i nga antenna MIMO e rua, engari ma te whakamahi i nga waahanga MIMO e rua, ka iti te hua. I tua atu, i tono ano a in31 i te ultra-wideband (UWB) rua-tauranga MIMO antenna me te tirotiro i tana mahi MIMO ma te whakamahi i nga papanga. Ahakoa e kaha ana tenei antenna ki te mahi UWB, he iti te whiwhinga, he ngoikore te wehe i waenga i nga antenna e rua. Ko te mahi in32 e kii ana i te punaha MIMO 2-tauranga e whakamahi ana i nga whakaata hiko hiko (EBG) hei whakanui ake i te painga. Ahakoa he nui te hua me te pai o nga mahi kanorau o te MIMO, na tona rahi nui he uaua ki te tono ki nga taputapu korero a muri ake nei. Ko tetahi atu antenna aunui-a-whakaata i hangaia i roto i te 33, i whakauruhia te whakaata i raro i te antenna me te nui ake o te 22 mm mokowhiti, e whakaatu ana i te pikinga iti o te 4.87 dB. Ko te Pepa 34 e hoahoa ana i te antenna MIMO e wha-tauranga mo nga tono mmWave, kua whakauruhia ki te paparanga MS hei whakapai ake i te wehenga me te whiwhinga o te punaha MIMO. Heoi ano, he pai te whiwhinga me te mokemoke tenei antenna, engari he iti te bandwidth me nga taonga miihini ngoikore na te nui o te aputa hau. Waihoki, i te tau 2015, i hangaia he antenna MIMO e toru-rua, 4-tauranga bowtie-ahua-metasurface-integrated antenna MIMO mo nga whakawhitiwhiti mmWave me te whiwhinga nui o te 7.4 dBi. Ka whakamahia te B36 MS ki te tuara o te antenna 5G hei whakanui ake i te whiwhinga antenna, kei reira te metasurface hei whakaata. Heoi, he hangarite te hanganga MS me te iti o te aro ki te hanganga pūtau wae.
E ai ki nga hua tātaritanga i runga ake nei, kaore tetahi o nga antenna i runga ake nei he taonga nui, he pai te wehe, he mahi MIMO me te kapi whanui. Na reira, he hiahia tonu mo te antenna MIMO metasurface ka taea te kapi i te whanuitanga o nga rerenga rererangi 5G i raro iho i te 6 GHz me te nui o te whiwhi me te wehe. Ma te whakaaro ki nga herenga o nga tuhinga kua whakahuahia ake nei, he punaha antenna MIMO-wha-waanui me te whai hua nui me te pai o nga mahi kanorau e whakaarohia ana mo nga punaha korero ahokore iti-6 GHz. I tua atu, ko te antenna MIMO e whakaarohia ana e whakaatu ana i te tino wehe i waenga i nga waahanga MIMO, nga waahanga iti o te waahanga, me te kaha o te irirangi. Ka tapatapahia te papaki antenna, ka tuu ki runga ake o te mata-papa me te 12mm te aputa hau, e whakaata ana i te iraruke mai i te antenna me te whakapai ake i te whiwhinga antenna me te tika. I tua atu, ka whakamahia te antenna kotahi ki te hanga i tetahi antenna MIMO e wha-ahua me nga mahi MIMO pai ake ma te tuunga o ia antenna ki tetahi ki tetahi. Ko te antenna MIMO kua whakawhanakehia i whakauruhia ki runga ake o te huinga 10 × 10 MS me te papamuri parahi hei whakapai ake i te mahi tuku. Ko te hoahoa e whakaatu ana i te whanui whakahaere (3.08-7.75 GHz), te whiwhinga teitei o te 8.3 dBi me te teitei o te kaha o te 82%, me te pai o te wehe i te −15.5 dB i waenga i nga waahanga antenna MIMO. Ko te antenna MIMO i hangaia i runga i te MS i hangaia ma te whakamahi i te kete rorohiko hiko 3D CST Studio 2019 ka whakamanahia ma nga rangahau whakamatautau.
Ko tenei waahanga e whakaatu ana i nga korero mo te hoahoanga me nga tikanga hoahoa antenna kotahi. I tua atu, ko nga hua kua whakatairitehia me nga hua i kitea ka korerohia i roto i nga korero, tae atu ki nga tawhā marara, te whiwhi, me te whai huatanga katoa me te kore o te mata-papa. I whakawhanakehia te antenna tauira i runga i te taputapu dielectric ngaro iti Rogers 5880 me te matotoru o te 1.575mm me te 2.2. Hei whakawhanake me te whakatairite i te hoahoa, i whakamahia te kohinga simulator electromagnetic CST studio 2019.
Ko te Whakaahua 2 e whakaatu ana i te hoahoanga me te tauira hoahoa o te antenna huānga kotahi. E ai ki nga wharite pangarau kua tino pumau37, kei roto i te antenna he waahi whakamaarama tapawha kua whangaihia me tetahi rererangi whenua parahi (penei i te korero i te taahiraa 1) ka haruru ki te bandwidth whaiti rawa i te 10.8 GHz, penei i te Whakaaturanga 3b. Ko te rahi tuatahi o te radiator antenna ka whakatauhia e te hononga pangarau e whai ake nei37:
Ko te \(P_{L}\) me te \(P_{w}\) te roa me te whanui o te papaki, c tohu ana i te tere o te marama, ko \(\gamma_{r}\) te taurua dielectric o te tïpako . , \(\gamma_{reff }\) e tohu ana i te uara dielectric whai hua o te waahi iraruke, \(\Delta L\) e tohu ana i te huringa o te roa o te waahi. I arotauhia te antenna backplane i te waahanga tuarua, te whakanui ake i te bandwidth impedance ahakoa te iti rawa o te bandwidth impedance o 10 dB. I te wahanga tuatoru, ka nukuhia te tuunga whangai ki te taha matau, e pai ake ai te paanui impedance me te taurite impedance o te antenna kua whakaarohia38. I tenei wa, ka whakaatu te antenna i te bandwidth whakahaere pai rawa atu o te 4 GHz me te kapi hoki i te awhiowhio i raro i te 6 GHz i te 5G. Ko te wahanga tuawha me te waahanga whakamutunga ko te tarai i nga awaawa tapawha ki nga kokonga rereke o te waahi radiation. Ko tenei mokowhiti ka tino whakawhānui ake i te 4.56 GHz bandwidth ki te kapi i te 6 GHz 5G spectrum mai i te 3.11 GHz ki te 7.67 GHz, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3b. Ko nga tirohanga tirohanga o mua me raro o te hoahoa e whakaarohia ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3a, a, ko nga tawhā hoahoa e hiahiatia ana e whai ake nei: SL = 40 mm, Pw = 18 mm, PL = 18 mm, gL = 12 mm, fL = 11. mm, fW = 4 .7 mm, c1 = 2 mm, c2 = 9.65 mm, c3 = 1.65 mm.
(a) Ko nga tirohanga o runga me muri o te antenna kotahi i hoahoatia (CST STUDIO SUITE 2019). (b) ānau tawhā-S.
Ko te Metasurface he kupu e tohu ana ki te huinga o ia wa o nga pūtau wae kei tetahi tawhiti mai i a raatau. Ko nga Metasurfaces he huarahi whai hua ki te whakapai ake i nga mahi irirangi antenna, tae atu ki te bandwidth, te whiwhi, me te wehe i waenga i nga waahanga MIMO. Na te awe o te ngaru o te mata, ka whakaputahia e nga metasurfaces etahi atu resonances ka pai ake te mahi antenna39. Ka whakaarohia e tenei mahi he waeine metamaterial (MM) epsilon-kino e mahi ana i te roopu 5G i raro iho i te 6 GHz. Ko te MM me te mata o te 8mm × 8mm i whakawhanakehia i runga i te ngaronga iti Rogers 5880 tïpako me te dielectric tamau o 2.2 me te matotoru o 1.575mm. Ko te papaki resonator MM kua arotautia he mowhiti wehe porohita o roto e hono ana ki nga mowhiti wehenga o waho e rua kua whakarereketia, penei i te Whakaahua 4a. Ko te Whakaahua 4a e whakarāpopoto ana i ngā tawhā kua arotauhia whakamutunga o te tatūnga MM e whakaarohia ana. I muri mai, 40 × 40 mm me te 80 × 80 mm nga paparanga metasurface i whakawhanakehia me te kore he papamuri parahi me te papamuri parahi ma te whakamahi i te 5 × 5 me te 10 × 10 raupapa pūtau, ia. I whakatauirahia te hanganga MM i whakaarohia ma te whakamahi i te rorohiko whakatauira hiko 3D "CST studio suite 2019". He tauira hanga o te hanganga huinga MM me te tatūnga inenga (PNA whatunga-tauranga-rua me te tauranga arataki ngaru) e whakaatuhia ana i te Whakaahua 4b hei whakamana i nga hua whaihanga CST ma te tātari i te whakautu pono. I whakamahia e te tatūnga ine he kaitirotiro whatunga raupapa Agilent PNA i honoa me nga kaitarai ngaru e rua (A-INFOMW, nama waahanga: 187WCAS) ki te tuku me te whiwhi tohu. He tauira tauira 5×5 i whakatakotoria ki waenga i nga kaitarai ngaru e rua nga urutau urutau e hono ana ma te taura coaxial ki te kaitirotiro whatunga rua-tauranga (Agilent PNA N5227A). Ka whakamahia te kete Agilent N4694-60001 ki te whakatikatika i te kaitirotiro whatunga i roto i te tipu pairati. Ko nga tawhā whakamararatanga whakataihanga me te CST i kitea o te huinga tauira tauira MM e whakaatuhia ana i te Whakaahua 5a. Ka taea te kite ko te hanganga MM e whakaarohia ana e haruru ana i te awhe auau 5G i raro iho i te 6 GHz. Ahakoa te iti o te rereketanga o te bandwidth 10 dB, he tino rite nga hua whakatairite me te whakamatautau. Ko te auau orooro, bandwidth, me te amplitude o te resonance kua kitea he paku rereke mai i nga mea whakatairite, penei i te Whakaahua 5a. Ko enei rereketanga i waenga i nga hua i kitea me nga hua whakatairite na nga ngoikoretanga o te hanga, nga waahi iti i waenga i te tauira me nga tauranga arataki ngaru, nga hononga hono i waenga i nga tauranga arataki ngaru me nga waahanga huinga, me te ine ine. I tua atu, ko te whakanohonga tika o te tauira tauira kua whakawhanakehia i waenga i nga tauranga arataki ngaru i roto i te tatūnga whakamatautau ka puta pea he nekehanga resonance. I tua atu, i kitea te ngangau e kore e hiahiatia i roto i te waahanga whakatikatika, i puta ai nga rereketanga i waenga i nga hua tau me te ine. Heoi, i tua atu i enei uaua, he pai te mahi a te tauira tauira huinga MM e whakaarohia ana na te kaha o te honohono i waenga i te whaihanga me te whakamatautau, he pai mo nga tono whakawhitiwhiti ahokore iti-6 GHz 5G.
(a) Hangahanga pūtau wae (S1 = 8 mm, S2 = 7 mm, S3 = 5 mm, f1, f2, f4 = 0.5 mm, f3 = 0.75 mm, h1 = 0.5 mm, h2 = 1 .75 mm) (CST WHARE WANANGA) ) 2019) (b) Whakaahua o te tatūnga ine MM.
(a) Te whaihanga me te manatoko o nga pihi tawhā marara o te tauira metamaterial. (b) Anau u tonu dielectric o te pūtau wae MM.
I akohia nga tawhā whai hua e whai hua ana penei i te taimau dielectric whaihua, te uruhanga autō, me te taupū whakaata ma te whakamahi i nga tikanga hanga-i muri i te tukatuka o te CST electromagnetic simulator hei tātari ake i te whanonga o te pūtau wae MM. Ko nga tawhā MM whai hua ka puta mai i nga tawhā marara ma te whakamahi i te tikanga whakatikatika pakari. Ko nga wharite o te whakawhiti me te whakaata whakaata e whai ake nei: (3) me te (4) ka taea te whakamahi hei whakatau i te taupū whakaata me te impedance (tirohia te 40).
Ko nga wahanga pono me nga wahanga pohewa o te kaiwhakahaere e tohuhia ana e te (.)' me te (.)”, a, ko te uara tauoti m e rite ana ki te taupū huritao tūturu. Ka whakatauhia te u tonu me te uruhanga dielectric e nga tauira \(\varepsilon { } = { }n/z,\) me \(\mu = nz\), e ahu mai ana i runga i te impedance me te taupū refractive. Kei te Whakaatuhia te ahua 5b te pihinga dielectric tamau o te hanganga MM. I te auau resonant, he toraro te tamau dielectric whai hua. Ko nga whika 6a,b e whakaatu ana i nga uara tangohanga o te uruhanga whaihua (μ) me te taupū whakaata whaihua (n) o te pūtau wae e whakaarohia ana. Ko te mea nui, ko nga uruhanga kua tangohia e whakaatu ana i nga uara tino pai tata ki te kore, e whakau ana i nga ahuatanga epsilon-kino (ENG) o te hanganga MM kua whakaarohia. I tua atu, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 6a, ko te resonance i te permeability tata ki te kore e tino pa ana ki te auau resonant. Ko te pūtau wae kua whakawhanakehia he taurangi whakaraerae kino (Fig. 6b), ko te tikanga ka taea te whakamahi i te MM e whakaarohia ana hei whakapai ake i te mahi antenna21,41.
I hangaia te tauira tauira o te antenna aunui kotahi hei whakamatautau whakamatautau i te hoahoa i whakaarohia. Ko nga whika 7a,b e whakaatu ana i nga whakaahua o te tauira antenna kotahi e whakaarohia ana, ona waahanga hanganga me te tatūnga inenga tata-papa (SATIMO). Hei whakapai ake i te mahinga antenna, ka whakanohohia te metasurface kua whakawhanakehia ki nga paparanga i raro i te antenna, penei i te Whakaaturanga 8a, me te teitei h. Ko te 40mm x 40mm kotahi te paparanga mata-rua i tukuna ki muri o te antenna kotahi i te 12mm te roa. I tua atu, ka whakanohohia he mata mata me te papamuri ki te taha o muri o te antenna kotahi i te tawhiti o te 12 mm. I muri i te tono i te metasurface, ka whakaatu te antenna kotahi i te tino pai ake o te mahi, penei i te Whakaaturanga 1 me te 2. Ko te ahua 8 me te 9. Ko te ahua 8b e whakaatu ana i nga mahinga whakaata me te ine ine mo te antenna kotahi me te kore me nga papaapapa. He mea tika kia mohio ko te roopu kapi o te antenna me te metasurface he tino rite ki te roopu kapi o te antenna kaore he metasurface. Ko nga whika 9a,b e whakaatu ana i te whakatairitetanga o te whiwhinga antenna kotahi i whakatairitehia, i kitea hoki, me te pai katoa me te kore me te MS i roto i te awhi mahi. Ka kitea, ka whakaritea ki te antenna kore-metasurface, ka tino pai ake te whiwhinga o te antenna metasurface, ka piki ake i te 5.15 dBi ki te 8 dBi. Ko te whiwhinga o te metasurface paparanga kotahi, te paparanga rua-rua, me te antenna kotahi me te papamuri papamuri kua piki ake e 6 dBi, 6.9 dBi, me te 8 dBi, ia. Ka whakatauritea ki etahi atu metasurfaces (papanga-kotahi me nga papa-rua MC), ko te whiwhinga o te antenna metasurface kotahi me te papamuri parahi ka eke ki te 8 dBi. I tenei keehi, ka mahi te metasurface hei whakaata, ka whakaiti i te iraruke o muri o te antenna me te raweke i nga ngaru hiko i roto i te wahanga-waahanga, na reira ka piki ake te pai o te irirangi o te antenna, no reira te hua. Ko te rangahau mo te kaha katoa o te antenna kotahi karekau me nga mata-a-papa e whakaatuhia ana i te Whakaahua 9b. Me mahara ko te kaha o te antenna me te kore he metasurface he rite tonu. I roto i te awhe auau o raro, ka iti te kaha o te antenna. He pai te rite o nga hua whakamätautau me te whaihanga me te whai huatanga. Heoi, he iti noa nga rereketanga i waenga i nga hua whakatairite me te whakamatau na te mea ko nga hapa o te hangahanga, te ine ine, te ngaronga hononga tauranga SMA, me te ngaronga waea. I tua atu, ko te antenna me te whakaata MS kei waenganui i nga mokowhiti nylon, ko tetahi atu take e pa ana ki nga hua i kitea i whakaritea ki nga hua whaihanga.
Ko te Whakaahua (a) e whakaatu ana i te antenna kotahi kua oti me ona waahanga hono. (b) Tatūnga inenga-papa tata (SATIMO).
(a) Whakatairanga antenna ma te whakamahi i nga whakaata whakaata metasurface (CST STUDIO SUITE 2019). (b) Te whakaata me te whakaata whakamatautau o te antenna kotahi me te kore MS.
Ko te whaihanga me nga hua inenga o (a) te whiwhinga kua tutuki me (b) te pai katoa o te antenna huanga metasurface e whakaarohia ana.
Te tātari tauira kurupae ma te whakamahi MS. I mahia nga inenga-antenna-kotahi-a-papa i roto i te Taiao Whakamatau Tata-Apure SATIMO o te UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory. Ko nga whika 10a, b e whakaatu ana i nga tauira irirangi E-rererangi me te rererangi-H i te 5.5 GHz mo te antenna kotahi e whakaarohia ana me te MS me te kore MS. Ko te antenna kotahi i whakawhanakehia (kare he MS) ka whakarato i te tauira iraruke-a-rua me nga uara kopa taha. Whai muri i te tono i te whakaataata MS e whakaarohia ana, ka tukuna e te antenna he tauira iraruke kotahitanga me te whakaiti i te taumata o nga kopa o muri, penei i nga Whakaahua 10a, b. Me mahara ko te tauira iraruke antenna kotahi e whakaarohia ana he pai ake, he kotahitanga me te iti rawa o te tuara me te taha taha ina whakamahi i te mata meta me te rererangi parahi. Ko te whakaata whakaata MM e whakaarohia ana ka whakaitihia te tuara me te taha taha o te antenna i te whakapai ake i te mahi iraruraru ma te arahi i te ia ki nga ahunga kotahi (Fig. 10a, b), na reira ka piki ake te hua me te toronga. I kitea he rite tonu te tauira iraruke whakamätautau ki te tauira o te CST, engari he rereke te rereke na te he o nga momo waahanga kua huihuia, te inenga inenga, me te ngaronga o nga taura. I tua atu, i whakauruhia he mokowhiti nylon i waenga i te antenna me te whakaata MS, he take ano tenei e pa ana ki nga hua kua kitea ka whakaritea ki nga hua tau.
Ko te tauira iraruke o te antenna kotahi kua whakawhanakehia (kaore he MS me MS) i te auau o te 5.5 GHz i whakatairitehia me te whakamatautau.
Ko te ahuahanga antenna MIMO e whakaarohia ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 11 me nga antenna kotahi e wha. Ko nga waahanga e wha o te antenna MIMO he mea whakarite ki tetahi ki tetahi i runga i te tïpako o nga rahi 80 × 80 × 1.575 mm, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 11. Ko te antenna MIMO hangaia he 22 mm te tawhiti o waenga huānga, he iti ake i te tata tata ki waenga i nga huānga tawhiti o te antenna. I whakawhanakehia te antenna MIMO. I tua atu, ko tetahi waahanga o te rererangi whenua kei te rite tonu ki te antenna kotahi. Ko nga uara whakaata o nga antenna MIMO (S11, S22, S33, me S44) e whakaatuhia ana i te Whakaahua 12a e whakaatu ana i te ahua o te ahua o te antenna huānga kotahi e haruru ana i te roopu 3.2–7.6 GHz. No reira, he rite tonu te antenna impedance o te antenna MIMO ki te antenna kotahi. Ko te hononga hono i waenga i nga waahanga MIMO te take nui mo te ngaronga iti o te bandwidth o nga antenna MIMO. Ko te ahua 12b e whakaatu ana i te paanga o te honohono ki nga waahanga MIMO, i whakatauhia ai te wehenga tino pai i waenga i nga waahanga MIMO. Ko te wehenga i waenga i nga antennas 1 me te 2 ko te iti rawa atu i te -13.6 dB, a ko te wehe i waenga i nga antennas 1 me te 4 ko te teitei rawa atu ki te -30.4 dB. Na te iti o te rahi me te whanui whanui, he iti ake te whiwhinga o tenei antenna MIMO me te iti o te whakaputanga. He iti te whakamaarama, no reira me nui ake te whakakaha me te whakamaarama;
Hoahoa tikanga o te antenna MIMO e whakaarohia ana (a) te tirohanga runga me te (b) te papa whenua. (CST Studio Suite 2019).
Ko te whakatakotoranga ahuahanga me te tikanga whakahihiri o te antenna MIMO metasurface e whakaarohia ana kei te Whakaahua 13a. He matrix 10x10mm me te rahi o te 80x80x1.575mm kua hangaia mo te taha o muri o te antenna MIMO 12mm teitei, penei i te Whakaahua 13a. I tua atu, ko nga metasurfaces me nga papamuri parahi ka whakamahia ki nga antenna MIMO hei whakapai ake i o raatau mahi. Ko te tawhiti i waenga i te metasurface me te MIMO antenna he mea nui ki te whai hua nui i te wa e tuku ana te pokanoa i waenga i nga ngaru i hangaia e te antenna me era e whakaatahia ana mai i te metasurface. He maha nga whakatauira i mahia hei arotau i te teitei i waenga i te antenna me te mata-papa i te wa e mau tonu ana nga paerewa ngaru hauwha mo te whiwhinga nui me te wehe i waenga i nga huānga MIMO. Ko nga whakapainga nui i roto i nga mahi antenna MIMO kua tutuki ma te whakamahi i nga metasurfaces me nga papamuri kua whakaritea ki nga metasurfaces kaore he papamuri ka whakaatuhia i roto i nga upoko o muri.
(a) Tatūnga whaihanga CST o te antenna MIMO e whakaarohia ana ma te whakamahi i te MS (CST STUDIO SUITE 2019), (b) Nga pihi whakaata o te punaha MIMO kua whakawhanakehia kaore he MS me MS.
Ko nga whakaata o nga antenna MIMO me te kore he metasurfaces e whakaatuhia ana i te Whakaahua 13b, kei reira te S11 me te S44 e whakaatuhia ana na te ahua o te ahua o nga antenna katoa i roto i te punaha MIMO. Me mahara ko te -10 dB impedance bandwidth o te antenna MIMO me te kore me te metasurface kotahi he rite tonu. He rereke, ka pai ake te paanui impedance o te antenna MIMO e whakaarohia ana e te papa-rua MS me te backplane MS. He mea tika kia mohio kaore he MS, ka whakaratohia e te antenna MIMO he whanuitanga hautanga o te 81.5% (3.2-7.6 GHz) e pa ana ki te auau pokapū. Ko te whakauru i te MS me te waka rererangi ka piki ake te bandwidth impedance o te antenna MIMO e whakaarohia ana ki te 86.3% (3.08–7.75 GHz). Ahakoa ko nga papa-rua MS ka piki ake te whakaputanga, he iti ake te whakapai ake i tera o MS me te papamuri parahi. I tua atu, ko te MC-papa-rua ka whakanui i te rahi o te antenna, ka piki ake te utu, ka whakawhäitihia te awhe. Ko te antenna MIMO me te whakaata metasurface i hangaia, ka whakamanahia hei whakamana i nga hua whaihanga me te arotake i nga mahi tuturu. Ko te Whakaahua 14a e whakaatu ana i te paparanga MS me te antenna MIMO me nga momo waahanga kua huihuia, ko te Whakaahua 14b e whakaatu ana i te whakaahua o te punaha MIMO kua whakawhanakehia. Ka whakairihia te antenna MIMO ki runga ake o te mata-papa ma te whakamahi i nga mokowhiti nylon e wha, penei i te Whakaahua 14b. Ko te Whakaahua 15a e whakaatu ana i te whakaahua o te tatūnga whakamatautau tata o te punaha antenna MIMO kua whakawhanakehia. I whakamahia he kaitirotiro whatunga PNA (Agilent Technologies PNA N5227A) ki te whakatau tata i nga tawhā marara me te arotake me te tohu i nga ahuatanga tukunga tata-papa i te UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory.
(a) Whakaahua o te SATIMO inenga tata-papa (b) Ko nga ananga whaihanga me te whakamatautau o te S11 MIMO antenna me MS me te kore MS.
Ko tenei waahanga e whakaatu ana i te rangahau whakatairite mo nga tawhā-S kua whakatairitehia me te tirotirohia o te antenna 5G MIMO e whakaarohia ana. Ko te Whakaahua 15b e whakaatu ana i te waahi whakaata whakamatautau o te antenna MIMO MS 4-huānga whakauru me te whakataurite ki nga hua whakatairite CST. I kitea he rite tonu nga whakaatatanga whakamatautau ki nga tatauranga CST, engari he paku rereke na te ngoikoretanga o nga mahi hangahanga me nga whakamaaramatanga whakamatautau. I tua atu, ko te whakaata o te tauira MIMO e whakaarohia ana i runga i te MS e hipoki ana i te 5G spectrum i raro i te 6 GHz me te bandwidth impedance o 4.8 GHz, ko te tikanga ka taea nga tono 5G. Heoi ano, he rereke te rerekee o te auau resonant, bandwidth, me te amplitude i nga hua whaihanga CST. Ko nga hapa o te hangahanga, nga ngaronga honohono-ki-SMA, me nga tatūnga inenga o waho ka puta he rereketanga i waenga i nga hua ine me te whakataurite. Heoi, ahakoa enei ngoikoretanga, he pai te mahi a te MIMO e whakaarohia ana, e whakarato ana i te whakaaetanga kaha i waenga i nga whaihanga me nga inenga, e pai ana mo nga tono ahokore iti-6 GHz 5G.
Ko nga pihinga whiwhinga antenna MIMO kua whakatairitehia, kua kitea hoki e whakaatuhia ana i nga Whakaahua 2 me te 2. Kei nga Whakaahua 16a,b me 17a,b, ka whakaatuhia te taunekeneke tahi o nga waahanga MIMO. Ina whakamahia nga metasurfaces ki nga antenna MIMO, ka tino pai ake te wehe i waenga i nga antenna MIMO. Ko nga papa wehe i waenga i nga huānga antenna tata S12, S14, S23 me S34 e whakaatu ana i nga pihinga rite, engari ko nga antenna MIMO hauroki S13 me S42 e whakaatu ana i te teitei o te wehe na te nui ake o te tawhiti i waenga i a raatau. Ko nga ahuatanga tuku whakatairite o nga antennas tata e whakaatuhia ana i te Whakaahua 16a. He mea tika kia mohiohia i roto i te 5G mahi i raro i te 6 GHz, ko te iti rawa o te wehenga o te antenna MIMO me te kore he metasurface he -13.6 dB, mo te metasurface me te papamuri - 15.5 dB. Ko te maataki whiwhinga (Whakaahua 16a) e whakaatu ana ko te papamuri papamuri he tino whakapai ake i te wehe i waenga i nga huānga antenna MIMO ki te whakatairite ki nga paparanga kotahi me te paparua-rua. I runga i nga huānga antenna e tata ana, ko nga papa-papa kotahi me te paparua-rua e whakarato ana i te iti rawa o te wehenga -13.68 dB me te -14.78 dB, a ko te papamuri parapara parahi he -15.5 dB.
Ko nga pihi whakataha whakataha o nga huānga MIMO kaore he paparanga MS me te paparanga MS: (a) S12, S14, S34 me S32 me (b) S13 me S24.
Ko nga pihinga whiwhinga whakamatautau o nga antenna MIMO e whakaarohia ana i runga i te MS me te kore me te whai: (a) S12, S14, S34 me S32 me (b) S13 me S24.
Ko nga papa whiwhinga antenna hauroki MIMO i mua me muri i te taapiri i te paparanga MS ka whakaatuhia i te Whakaahua 16b. Me mohio ko te iti rawa o te wehe i waenga i nga antenna hauroki kaore he metasurface (antennas 1 me 3) he - 15.6 dB puta noa i te awhi mahi, me te metasurface me te papamuri he - 18 dB. Ko te huarahi metasurface ka tino whakaiti i nga paanga hono i waenga i nga antenna MIMO hauroki. Ko te nui rawa o te whakamaarama mo te papa-papa kotahi he -37 dB, engari mo te papa-rua-rua ka heke tenei uara ki te -47 dB. Ko te −36.2 dB te mokowhiti morahi o te mata-meta me te papamuri parahi, ka heke ki te piki haere o te awhe auau. Ka whakatauritea ki nga papahanga kotahi me te paparua-rua kaore he papamuri, ko nga metasurfaces me te papamuri e whakarato ana i te wehenga pai ake puta noa i te awhe auau whakahaere katoa e hiahiatia ana, ina koa i te awhe 5G i raro i te 6 GHz, e whakaatuhia ana i nga Whakaahua 16a, b. I roto i te roopu 5G tino rongonui me te whakamahia nuitia i raro i te 6 GHz (3.5 GHz), he iti ake te wehenga o nga metasurfaces kotahi me te paparua-rua i waenga i nga waahanga MIMO i nga metasurfaces me nga papamuri parahi (tata ki te kore MS) (tirohia te Whakaahua 16a), b) . Ko nga inenga whiwhi e whakaatuhia ana i roto i nga Whakaahua 17a, b, e whakaatu ana i te wehenga o nga antennas tata (S12, S14, S34 me S32) me nga antenna hauroki (S24 me S13). Ka kitea mai i enei whika (Fig. 17a, b), he pai te whakawehenga whakamatautau i waenga i nga waahanga MIMO ki te wehenga whakatairite. Ahakoa he iti noa nga rereketanga i waenga i nga uara CST kua whakatairitehia me te ine i runga i nga hapa o te hangahanga, nga hononga tauranga SMA me nga ngaro waea. I tua atu, ko te antenna me te whakaata MS kei waenganui i nga mokowhiti nylon, ko tetahi atu take e pa ana ki nga hua i kitea i whakaritea ki nga hua whaihanga.
i akohia te tohatoha o naianei o te mata i te 5.5 GHz ki te whakatau i te mahi a te mata-a-papa ki te whakaiti i te hono tahi ma te aukati ngaru mata42. Ko te tohatoha o naianei o te antenna MIMO e whakaarohia ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 18, kei te peia te antenna 1 ka mutu te toenga o te antenna me te kawenga 50 ohm. Ina whakakahangia te antenna 1, ka puta mai nga au hono tahi ki nga antenna e tata ana ki te 5.5 GHz i te kore o te mata-papa, pera i te Whakaahua 18a. Engari, na roto i te whakamahi i nga mata-papa, penei i te Whakaahua 18b–d, ka pai ake te wehe i waenga i nga antennas tata. Me tohu ka taea te whakaiti i te paanga o te hono tahi o nga mara e tata ana ma te toha i te ia o te hono ki nga mowhiti tata o nga pūtau wae me nga pūtau wae MS tata ki te taha o te paparanga MS i roto i nga ahunga antiparallel. Ko te werohia o naianei mai i nga antenna kua tohatohahia ki nga waeine MS he tikanga matua hei whakapai ake i te wehe i waenga i nga waahanga MIMO. Ko te mutunga, ka tino heke te hononga o naianei i waenga i nga waahanga MIMO, ka tino pai ake te wehe. Na te mea he nui te tohatoha o te mara hono i roto i te huānga, ka wehea e te metasurface papamuri parahi te huihuinga antenna MIMO nui atu i te paparanga kotahi me te paparua-rua (Whakaahua 18d). I tua atu, ko te antenna MIMO kua whakawhanakehia he iti rawa te whakahiato o muri me te whakatōpū taha, e whakaputa ana i te tauira iraruke kotahitanga, na reira ka piki ake te hua o te antenna MIMO e whakaarohia ana.
Ko nga tauira o naianei o te antenna MIMO e whakaarohia ana i te 5.5 GHz (a) kaore he MC, (b) MC paparanga kotahi, (c) MC paparua-rua, me (d) MC paparanga kotahi me te papamuri parahi. (CST Studio Suite 2019).
I roto i te auau whakahaere, ko te Whakaahua 19a e whakaatu ana i nga hua kua whakatairitehia, kua kitea hoki o te antenna MIMO kua hoahoatia me te kore me nga mata-papa. Ko te whiwhinga whaihanga o te antenna MIMO kaore he metasurface he 5.4 dBi, penei i te Whakaahua 19a. Na te hononga honohono i waenga i nga waahanga MIMO, ko te antenna MIMO e whakaarohia ana ka eke ki te 0.25 dBi teitei ake i te antenna kotahi. Ko te taapiri o nga metasurfaces ka whai hua nui me te wehe i waenga i nga waahanga MIMO. No reira, ka taea e te antenna metasurface MIMO te eke ki runga ki te 8.3 dBi. Ka rite ki te Whakaaturanga 19a, ka whakamahia he metasurface kotahi ki muri o te antenna MIMO, ka piki ake te hua ma te 1.4 dBi. Ina whakaruaruatia te mata-meta, ka piki ake te whiwhinga ma te 2.1 dBi, penei i te Whakaahua 19a. Heoi, ko te whiwhinga teitei e tumanakohia ana o te 8.3 dBi ka tutuki i te wa e whakamahi ana i te mata-meta me te papamuri parahi. Ko te mea nui, ko te nui rawa o te whiwhinga mo te paparanga kotahi me te paparua-rua ko te 6.8 dBi me te 7.5 dBi, ko te nui rawa o te whiwhinga mo te paparanga papa-raro he 8.3 dBi. Ko te paparanga metasurface kei te taha o muri o te antenna ka mahi hei whakaata, e whakaata ana i te iraruke mai i te taha o muri o te antenna me te whakapai ake i te ōwehenga o mua-ki-muri (F/B) o te antenna MIMO i hangaia. I tua atu, ko te whakaata a MS te kaha-impedance nui e whakahaere ana i nga ngaru hiko i roto i te waahanga, na reira ka hanga i etahi atu resonance me te whakapai ake i te mahi radiation o te antenna MIMO e whakaarohia ana. Ko te whakaata a MS i whakauruhia ki muri o te antenna MIMO ka taea te whakanui ake i te whiwhinga kua tutuki, ka whakapumautia e nga hua whakamatautau. Ko nga hua i kitea me te whakatairite o te tauira MIMO antenna kua whakawhanakehia he tata rite tonu, heoi, i etahi iarere he teitei ake te hua ine i te taonga whakatairite, ina koa mo te MIMO kore MS; Ko enei rereketanga o te whiwhinga whakamatautau na te inenga o nga papa nylon, nga ngaronga taura, me te hono i te punaha antenna. Ko te whiwhinga ine teitei o te antenna MIMO me te kore o te metasurface he 5.8 dBi, ko te metasurface me te papamuri parahi he 8.5 dBi. Me mahara ko te punaha antenna MIMO 4-tauranga kua oti me te whakaata a MS e whakaatu ana i nga hua nui i raro i nga tikanga whakamatautau me te nama.
Te whaihanga me nga hua whakamatautau o (a) te whiwhinga i tutuki me (b) te mahinga katoa o te antenna MIMO e whakaarohia ana me te paanga metasurface.
Ko te ahua 19b e whakaatu ana i te mahinga katoa o te punaha MIMO e whakaarohia ana me te kore me nga whakaata whakaata metasurface. I te Whakaahua 19b, ko te iti rawa o te kaha ki te whakamahi i te MS me te papamuri i runga ake i te 73% (ki te 84%). Ko te tino kaha o nga antenna MIMO kua whakawhanakehia kaore he MC me te MC he rite tonu ki nga rereketanga iti ka whakaritea ki nga uara whakatairite. Ko nga take mo tenei ko te ine ine me te whakamahi mokowhiti i waenga i te antenna me te whakaata MS. Ko te hua inehia me te whai huatanga katoa puta noa i te auau katoa he rite tonu ki nga hua whaihanga, e tohu ana ko te mahinga o te tauira MIMO e whakaarohia ana he rite ki te tumanako me te mea e tika ana te antenna MIMO-a-MS mo nga whakawhitiwhiti 5G. Na nga hapa i roto i nga rangahau whakamatautau, he rereke nga rereketanga i waenga i nga hua katoa o nga whakamatautau taiwhanga me nga hua o te whaihanga. Ko te mahinga o te tauira tauira e whakaarohia ana ka pangia e te koretake o te impedance i waenga i te antenna me te hononga SMA, te ngaronga o nga hononga taura coaxial, nga paanga whakakoi, me te tata o nga momo taputapu hiko ki te tatūnga whakamatautau.
Ko te Whakaahua 20 e whakaatu ana i te ahunga whakamua o te hoahoa me te arotautanga o taua antenna i te ahua o te hoahoa poraka. Ko tenei hoahoa poraka e whakarato ana i te whakamaarama taahiraa-i-te-taahiraa mo nga kaupapa hoahoa antenna MIMO e whakaarohia ana, me nga taapiri e whai waahi nui ana ki te arotau i te antenna ki te whakatutuki i te whiwhinga teitei e hiahiatia ana me te wehe teitei i runga i te whanui o te waa mahi.
I inehia nga inenga antenna MIMO tata-tata i roto i te SATIMO Near-Field Experimental Environment i te UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory. Ko nga whika 21a,b e whakaatu ana i nga tauira irirangi E-rererangi me te rererangi-H o te antenna MIMO e kii ana me te kore MS i te auau whakahaere o te 5.5 GHz. I roto i te awhe auau whakahaere o te 5.5 GHz, ka whakaratohia e te antenna MIMO kore-MS MIMO he tauira iraruke-a-rua me nga uara kopa taha. Whai muri i te tono i te whakaataata MS, ka tukuna e te antenna he tauira iraruke kotahitanga me te whakaheke i te taumata o nga kopa o muri, penei i nga Whakaahua 21a, b. Me mahara ko te whakamahi i te metasurface me te papamuri parahi, ko te tauira antenna MIMO e whakaarohia ana he pai ake, he kotahi noa atu i te kore MS, he iti rawa te tuara me te taha taha. Ko te whakaata whakaata MM e whakaarohia ana ka whakaitihia te tuara me te taha taha o te antenna me te whakapai ake i nga ahuatanga o te iraruke ma te arahi i te ia ki te ahunga kotahi (Fig. 21a, b), na reira ka piki ake te whiwhi me te toronga. I whiwhihia te tauira iraruke ine mo te tauranga 1 me te uta 50 ohm e hono ana ki nga tauranga e toe ana. I kitea he rite tonu te tauira iraruke whakamatautau ki tera i whakatairitehia e CST, ahakoa he rerekee na te heehanga o nga waahanga, nga whakaata mai i nga tauranga kapeka, me te ngaronga o nga hononga taura. I tua atu, i whakauruhia he mokowhiti nylon i waenganui i te antenna me te whakaata MS, he take ano e pa ana ki nga hua kua kitea ka whakaritea ki nga hua matapae.
Ko te tauira iraruke o te antenna MIMO kua whakawhanakehia (kaore he MS me MS) i te auau o te 5.5 GHz i whakatairitehia me te whakamatautau.
He mea nui kia mahara he mea nui te wehenga tauranga me ona ahuatanga e pa ana ki te arotake i te mahinga o nga punaha MIMO. Ko te mahinga kanorau o te punaha MIMO e whakaarohia ana, tae atu ki te whakareatanga hononga envelope (ECC) me te whiwhinga kanorau (DG), ka tirohia hei whakaatu i te pakari o te punaha antenna MIMO i hangaia. Ka taea te whakamahi i te ECC me te DG o te antenna MIMO ki te arotake i ana mahi na te mea he waahanga nui enei o te mahinga o te punaha MIMO. Ko nga waahanga e whai ake nei ka whakamaarama i enei ahuatanga o te antenna MIMO kua whakaarohia.
Pūhera Whakatau Whakatau (ECC). I te wa e whakaaro ana ki tetahi punaha MIMO, ka whakatauhia e te ECC te tohu e hono ana nga huānga whakauru ki a raatau ano mo o raatau ahuatanga motuhake. Na, ka whakaatu a ECC i te tohu o te wehenga hongere i roto i te whatunga whakawhitiwhiti ahokore. Ka taea te whakatau i te ECC (envelope correlation coefficient) o te punaha MIMO kua whakawhanakehia i runga i nga tawhā-S me te tukunga tawhiti. Mai i te Eq. (7) me (8) ka taea te whakatau i te ECC o te antenna MIMO 31 e whakaarohia ana.
Ko te whakarea whakaata e tohuhia ana e Sii ko Sij e tohu ana i te whakarea whakawhiti. Ko nga tauira iraruke toru-ahu o te j-th me te i-th antennas e homai ana e nga whakahuatanga \(\vec{R}_{j} \left( {\theta ,\varphi } \right)\) me te \( \vec {{R_{ i } }} Koki totoka e tohuhia ana e \maui( {\theta ,\varphi } \matau)\) me \({\Omega }\). Ko te pihi ECC o te antenna e whakaarohia ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 22a me tona uara he iti iho i te 0.004, kei raro iho i te 0.5 te uara mo te punaha ahokore. No reira, ko te uara ECC kua whakahekehia ko te tikanga ko te punaha MIMO 4-tauranga e whakaarohia ana he tino kanorau43.
Ko te Diversity Gain (DG) Ko te DG tetahi atu inenga mahi a te punaha MIMO e whakaatu ana i te paanga o te kaupapa kanorau ki te mana hiko. Ko te hononga (9) ka whakatau i te DG o te punaha antenna MIMO e whakawhanakehia ana, pera i te korero i te 31.
Ko te ahua 22b e whakaatu ana i te hoahoa DG o te punaha MIMO kua whakaarohia, kei te tata te uara DG ki te 10 dB. Ko nga uara DG o nga antenna katoa o te punaha MIMO kua hoahoatia neke atu i te 9.98 dB.
Ko te Ripanga 1 e whakataurite ana i te antenna MIMO metasurface e whakaarohia ana me nga punaha MIMO rite tata nei. Ko te whakataurite ka whai whakaaro ki nga momo tawhā mahi, tae atu ki te bandwidth, te whiwhinga, te morahi o te wehe, te whai huatanga katoa, me te mahi kanorau. Kua whakaatuhia e nga Kairangahau etahi momo tauira antenna MIMO me nga tikanga whakarei ake me te wehe i roto i te 5, 44, 45, 46, 47. Ka whakatauritea ki nga mahi kua whakaputaina i mua ake nei, ko te punaha MIMO e whakaarohia ana me nga whakaata whakaata metasurface he pai ake i a raatau i roto i nga tikanga o te bandwidth, taonga, me te wehe. I tua atu, ka whakatauritea ki nga antennas rite ki te korero, ko te punaha MIMO kua whakawhanakehia e whakaatu ana i nga mahi kanorau pai ake me te whai huatanga i te rahi iti. Ahakoa ko nga antenna e whakaahuatia ana i te Wāhanga 5.46 he teitei ake te wehenga atu i o maatau antennas e whakaarohia ana, ka mamae enei antenna i te rahi, te iti o te whiwhinga, te whanui whaiti, me te ngoikore o te mahi MIMO. Ko te 4-tauranga MIMO antenna i whakaarohia i roto i te 45 e whakaatu ana i te painga nui me te whai hua, engari he iti te wehe, te rahi nui, me te ngoikore o te mahi kanorau. I tetahi atu taha, ko te punaha antenna iti e whakaarohia ana i roto i te 47 he iti rawa te whiwhi me te bandwidth whakahaere, i te wa e whakaatuhia ana e ta maatau punaha MIMO 4-tauranga MIMO e whakaarohia ana te rahi iti, te nui o te taonga, te wehe teitei me te pai ake o te mahi MIMO. No reira, ko te antenna MIMO metasurface e whakaarohia ana ka noho hei whakataetae nui mo nga punaha korero 6 GHz 5G.
E wha-tauranga metasurface whakaata-a-whanui MIMO antenna me te nui o te whiwhinga me te wehe ka whakaarohia hei tautoko i nga tono 5G i raro iho i te 6 GHz. Ka whangaihia e te raina microstrip tetahi waahanga rarapa tapawha, ka tapahia e te tapawha i nga kokonga hauroki. Ko te MS me te kaikawe antenna e whakaarohia ana ka whakatinanahia ki runga i nga taputapu taputapu rite ki a Rogers RT5880 hei whakatutuki i nga mahi tino pai i roto i nga punaha korero 5G tere-tere. Ko te antenna MIMO he whanui te whanui me te nui o te whiwhinga, me te whakarato tangi i waenga i nga waahanga MIMO me te tino pai. Ko te antenna kotahi kua whakawhanakehia he 0.58?0.58?0.02? me te 5×5 metasurface huranga, whakarato i te whanui 4.56 GHz hōkaiipurangi whakahaere, 8 dBi whiwhi tihi me te pai ine ine pai. Ko te antenna MIMO e wha-tauranga (2 × 2 huranga) i hangaia ma te whakatiaro i ia antenna kotahi ki tetahi atu antenna me te rahi o te 1.05λ × 1.05λ × 0.02λ. E taunaki ana kia whakahiatohia he huinga 10×10 MM i raro i te antenna MIMO teitei 12mm, ka taea te whakaiti i te whaka-muri me te whakaiti i te hono tahi i waenga i nga waahanga MIMO, na reira ka pai ake te whiwhi me te wehe. Ko nga hua whakamatautau me te whaihanga e whakaatu ana ka taea e te tauira MIMO whakawhanakehia te mahi i roto i te whanui whanui o te 3.08-7.75 GHz, e hipoki ana i te 5G spectrum i raro i te 6 GHz. I tua atu, ko te antenna MIMO e whakaarohia ana i runga i te MS ka whakapai ake i tana painga ma te 2.9 dBi, ka eke ki te painga nui o te 8.3 dBi, me te whakarato i te wehewehe pai (> 15.5 dB) i waenga i nga waahanga MIMO, e whakamana ana i te takoha a MS. I tua atu, ko te antenna MIMO e whakaarohia ana he nui te kaha o te katoa o te 82% me te iti o te tawhiti o te waahanga o te 22 mm. Ko te antenna e whakaatu ana i nga mahi kanorau MIMO tino pai tae atu ki te DG tino tiketike (neke atu i te 9.98 dB), te ECC iti rawa (iti iho i te 0.004) me te tauira irirangi kotahi. He tino rite nga hua ine ki nga hua whaihanga. Ko enei ahuatanga e whakapumau ana ka taea e te punaha antenna MIMO wha-tauranga kua whakawhanakehia hei whiringa pai mo nga punaha korero 5G i roto i te awhe o raro-6 GHz.
Ka taea e Cowin te whakarato 400-6000MHz whaanui PCB antenna, me te tautoko ki te hoahoa antenna hou kia rite ki to hiahia, tena koa whakapiri mai ki a maatau me te kore e ruarua mena kei a koe tetahi tono.
Wā tuku: Oketopa-10-2024