Minimal planner mobile phone MIMO antenna with enhanced gain

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorRavva, Vijaya Durga
dc.contributor.authorMcLauchlin, Allan
dc.date.accessioned2020-11-25T14:17:01Z
dc.date.available2020-11-25T14:17:01Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenBackground. Previously, Many MIMO designs were presented for 4G applications. Out of stated 4G MIMO antennas, few designs presented are not suitable for use in mobile phones due to their large size as compared to the standard sizes of current generation mobile phones. The rest, Ceramic based mobile phone antenna and a multi-band MIMO antenna with PIFA structures have significant heights and non-planner structure which makes them unsuitable for mobile phones as they are getting thinner with advancement in technology. Some MIMO antennas were designed with simpler structure and suitable size but they do not have adequate bandwidth. Here there is a need to develop a MIMO system with an adequate bandwidth to cover all 2G, 3G and 4G bands as well as compact to be suitable for mobile communication. Objective. The purpose of the paper is to design a compact planner MIMO antenna Suitable for Mobile communication with enhanced gain and an enhanced bandwidth to cover all 2G, 3G and 4G bands Methods. i. A monopole was designed with proper dimensions, which was designed to operate at focus recurrence of 1.8GHz. That covers the wide scope of data transfer capacity from 1.1 GHz to 2.7 GHz at -9 dB reference line. Then an inverted L shape structure known as SIR stub technique is used to enhance the bandwidth. ii. The inverted L shape structure which is extended from the ground plane is put around the monopole which generates the low resonant frequencies and also broadens the bandwidth. Bandwidth is broadened to 0.8 GHz to 3.5 GHz. iii. For the purpose of more impedance matching, a small patch is etched from the ground plane opposite to the feeding and all the parameters are optimized Results. that lower 0.9GHz radiation pattern is omnidirectional while at higher frequencies it is quasi-omnidirectional, a steady gain greater than 2.8dBi over the entire frequency band i.e from .8 GHz to 3.5 GHz, a very high gain of 6.7 dBi at 0.9 GHz. The compact wide band planar MIMO antenna has over 80% efficiency over most of the working recurrence For handy application ECC value less than 0.5 is adequate for mobile phones. The measured ECC is less than 0.36 over complete operating frequency band, which is all right for mobile phones Conclusions. The paper presents compact planner two port MIMO antenna with wideband width and high gain. The proposed antenna achieved a wide bandwidth from 0.8GHz to 3.5GHz covering 2G/3G/4G bands and Wi-Fi (2.45GHz). High isolation between antenna elements, lower ECC and high diversity gain makes the design of the compact planner wide band MIMO antenna a suitable possibility for mobile phone applications.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Ранее были представлены многие проекты MIMO для приложений 4G. Из заявленных 4G MIMO-антенн некоторые представленные конструкции не подходят для использования в мобильных телефонах из-за их большого размера по сравнению со стандартными размерами мобильных телефонов текущего поколения. Другие решения, основанные на керамических антеннах для мобильного телефона и многодиапазонной антенне MIMO со структурами PIFA, имеют значительную высоту и не планарную структуру, что делает их непригодными для мобильных телефонов, поскольку те становятся все тоньше с развитием технологий. Некоторые антенны MIMO были разработаны с более простой структурой и подходящим размером, но они не имеют достаточной полосы пропускания. Предлагается разработать систему MIMO с достаточной шириной полосы, чтобы охватить все диапазоны 2G, 3G и 4G, а также компактными габаритами, чтобы она подходила для мобильной связи. Цель исследования. Разработка компактной планарной антенны MIMO, подходящей для мобильной связи с улучшенным усилением и расширенной полосой пропускания, чтобы охватить все диапазоны 2G, 3G и 4G. Методика реализации. I. Монополь был спроектирован с надлежащими размерами, разработан для работы при частоте фокусировки 1,8 ГГц при охвате широкого спектра мощности передачи данных от 1,1 ГГц до 2,7 ГГц при -9 дБ контрольной линии. Далее используется инвертированная структура L-формы, известная как метод заглушки SIR, для увеличения полосы пропускания. II. Инвертированная L-образная структура, которая вытянута в плоскости, расположена вокруг монополя, который генерирует низкие резонансные частоты, а также расширяет полосу пропускания. Полоса пропускания расширена от 0,8 ГГц до 3,5 ГГц. III. В целях более полного согласования импедансов, протравлена небольшая накладка в направлении, противоположном подаче питания, и все параметры оптимизированы. Результаты исследования. На частотах ниже 0,9 ГГц диаграмма направленности является ненаправленной, в то время как на более высоких частотах она квази-ненаправленная, постоянное усиление более 2,8 дБи во всей полосе частот, то есть от 0,8 ГГц до 3,5 ГГц, очень высокое усиление 6,7 дБи при 0,9 ГГц. Компактная плоская широкополосная антенна MIMO имеет КПД более 80% в течение большей части рабочих циклов. Для удобного применения значение коэффициента корреляции по огибающей сигнала (ККО) меньше чем 0,5 подходит для мобильных телефонов. Измеренное значение ККО составляет менее 0,36 в полной рабочей полосе частот, что хорошо для мобильных телефонов. Выводы. В этой статье представлена компактная планарная структура двухпортовой антенны MIMO с широкой полосой и высоким коэффициентом усиления. Предложенная антенна достигла широкой полосы пропускания от 0,8 ГГц до 3,5 ГГц, охватывающей диапазоны 2G / 3G / 4G и Wi-Fi (2,45 ГГц). Высокая изоляция между антенными элементами, более низкое значение ККО и высокий коэффициент разнесения делают конструкцию широкополосной антенны MIMO компактной планарной структуры, подходящей для приложений в мобильных телефонах.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Раніше було представлено багато проектів MIMO для технологій 4G. Із заявлених 4G MIMO-антен деякі представлені конструкції не підходять для використання в мобільних телефонах через їх великі розміри в порівнянні зі стандартними розмірами мобільних телефонів поточного покоління. Інші рішення, засновані на керамічних антенах для мобільного телефону і багатодіапазонними антени MIMO зі структурами PIFA, мають значну висоту і не планарну структуру, що робить їх непридатними для мобільних телефонів, оскільки ті стають все тонше з розвитком технологій. Деякі антени MIMO були розроблені з більш простою структурою і відповідним розміром, але вони не мають достатньої смуги пропускання. Пропонується розробити систему MIMO з достатньою шириною смуги, щоб охопити всі діапазони 2G, 3G і 4G, а також компактні габарити, щоб вона підходила для мобільного зв'язку. Мета дослідження. Розробка компактної планарної антени MIMO, що підходить для мобільного зв'язку з поліпшеним посиленням і розширеною смугою пропускання, щоб охопити всі діапазони 2G, 3G і 4G. Методика реалізації. I. Монополь був спроектований з належними розмірами, розроблений для роботи при частоті фокусування 1,8 ГГц при охопленні широкого спектру потужності передачі даних від 1,1 ГГц до 2,7 ГГц при -9 дБ контрольної лінії. Далі використовується інвертована структура L-форми, відома як метод заглушки SIR, для збільшення смуги пропускання. II. Інвертована L-образна структура, яка витягнута в площині, розташована навколо монополя, який генерує низькі резонансні частоти, а також розширює смугу пропускання. Смуга пропускання розширена від 0,8 ГГц до 3,5 ГГц. III. З метою більш повного узгодження імпедансів, протравлено невелику накладку в напрямку, протилежному подачі живлення, і всі параметри оптимізовані. Результати дослідження. На частотах нижче 0,9 ГГц діаграма спрямованості є ненаправленої, в той час як на більш високих частотах вона квазі-ненаправлена, постійне посилення понад 2,8 дБі у всій смузі частот, тобто від 0,8 ГГц до 3,5 ГГц, дуже високе посилення 6,7 дБі при 0,9 ГГц. Компактна плоска широкосмугова антена MIMO має ККД більше 80% протягом більшої частини робочих циклів. Для зручного застосування значення коефіцієнта кореляції за огинаючою сигналу (ККО) менше ніж 0,5 підходить для мобільних телефонів. Виміряне значення ККО становить менше 0,36 в повній робочій смузі частот, що добре для мобільних телефонів. Висновки. У цій статті представлено компактна планарна структура двухпортовой антени MIMO з широкою смугою і високим коефіцієнтом посилення. Запропонована антена досягла широкої смуги пропускання від 0,8 ГГц до 3,5 ГГц, що охоплює діапазони 2G / 3G / 4G і Wi-Fi (2,45 ГГц). Висока ізоляція між антенними елементами, більш низьке значення ККО і високий коефіцієнт рознесення роблять конструкцію широкосмугового антени MIMO компактної планарної структури підходящої для використання в мобільних телефонах.uk
dc.format.pagerangePp. 22-28uk
dc.identifier.citationRavva, V. D. Minimal planner mobile phone MIMO antenna with enhanced gain / Vijaya Durga Ravva, Allan McLauchlin // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2019. – Vol. 10, N. 2(19). – Pp. 22–28. – Bibliogr.: 17 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.22019.22-28
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/37621
dc.language.isoenuk
dc.publisherNational Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInformation and telecommunication sciences : international research journal, 2019, Vol. 10, N. 2(19)uk
dc.subjectminimaluk
dc.subjectsizeuk
dc.subjectgainuk
dc.subjectbandwidthuk
dc.subjectантена MIMOuk
dc.subjectмінімальний розмірuk
dc.subjectпідвищене посиленняuk
dc.subjectадекватна пропускна здатністьuk
dc.subjectантенна MIMOuk
dc.subjectминимальный размерuk
dc.subjectповышенное усилениеuk
dc.subjectадекватная пропускная способностьuk
dc.subject.udc621.391uk
dc.titleMinimal planner mobile phone MIMO antenna with enhanced gainuk
dc.title.alternativeМІМО антена з компактною планарною структурою з підвищеним посиленням для мобільного телефонуuk
dc.title.alternativeМІМО антенна с компактной планарной структурой с повышенным усилением для мобильного телефонаuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ITS2019_10-2_p22-28.pdf
Розмір:
849.01 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 10, N. 2(19)