Fractal Vicsek MIMO antenna for LTE and 5G applications

• Autorzy: Kamil Noora Rafid , Majeed Aseel Hameed , Wadday Ahmed Ghanim , Khaleel Ayman Dheyaa

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.10.11

Warianty tytułu

PL

Antena Fractal Vicsek MIMO do zastosowań LTE i 5G

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A Vicsek MIMO antenna was designed in the band of 3.3 – 4.99 GHz for both LTE and 5G communications is demonstrated in this paper. The proposed antenna is printed on a FR-4 substrate material and dimension of the antenna was 24 × 46 × 0.8 mm3 . This paper presents the development of a compact MIMO antenna using a new structure integrated with the Vicsek using neutralization line and defected ground structure techniques for mutual coupling (MC) reduction and antenna isolation improvement. The simulated results proved that the proposed method gives an excellent isolation performance. A good impedance matching return loss of large than 10 dB, high isolation of large than 16.5 dB at the operating frequency, and low envelope correlation coefficient (ECC) that was 0.0035 was simulated across the coveted operating bandwidth.

PL

W tym artykule zademonstrowano antenę Vicsek MIMO o paśmie 3,3 – 4,99 GHz dla komunikacji LTE i 5G. Proponowana antena jest wydrukowana na materiale podłoża FR-4, a jej wymiary to 24 × 46 × 0,8 mm3. W artykule przedstawiono opracowanie kompaktowej anteny MIMO z wykorzystaniem nowej struktury zintegrowanej z anteną Vicsek przy użyciu techniki linii neutralizacyjnej i uszkodzonej struktury gruntu w celu redukcji wzajemnego sprzężenia (MC) i poprawy izolacji anteny. Wyniki symulacji wykazały, że proponowana metoda zapewnia doskonałą wydajność izolacji. Zasymulowano dobrą stratę powrotną dopasowującą impedancję większą niż 10 dB, wysoką izolację większą niż 16,5 dB przy częstotliwości roboczej oraz niski współczynnik korelacji obwiedni (ECC), który wynosił 0,0035 w całej pożądanej szerokości pasma.

Słowa kluczowe

EN

MIMO antenna; mutual coupling; fractal; Vicsek; isolation; 5G

PL

antena MIMO; antena Vicsek; fraktal; LTE

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 10
• Strony: 53--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kamil Noora Rafid

• Middle Technical University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0003-4367-6783

autor

Majeed Aseel Hameed

• Middle Technical University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0001-9500-1994

autor

Wadday Ahmed Ghanim

• Al-Furat Al-Awsat Technical University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0002-6096-2266

autor

Khaleel Ayman Dheyaa

• Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-5274-5608

Bibliografia

• [1] E. AlMousa and F. AlShahwan, “Performance Enhancement in 5G Mobile Network Processing,” Lect. Notes Inf. Theory, 2015, vol. 3, no. 1, pp. 19–24.
• [2] A. K. Jain, R. Acharya, S. Jakhar, and T. Mishra, “Fifth Generation (5G) Wireless Technology ‘Revolution in Telecommunication,’” Proc. Int. Conf. Inven. Commun. Comput. Technol. ICICCT, 2018, no. 9, pp. 1867–1872.
• [3] A. J. A. Al-Gburi et al., “High Gain of UWB CPW-fed mercedesshaped printed monopole antennas for UWB applications,” Prz. Elektrotechniczny, 2021, vol. 97, no. 5, pp. 70–73.
• [4] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Review isolation techniques of the MIMO antennas for Sub-6,” Prz. Elektrotechniczny, 2021,vol. 97, no. 1, pp. 3–9.
• [5] M. Y. Zeain et al., “Design of a wideband strip helical antenna for 5g applications,” Bull. Electr. Eng. Informatics, 2020, vol. 9, no. 5, pp. 1958–1963.
• [6] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact Crescent Slot MIMO Antenna with Quad Bands and High Isolation for LTE and 5G communications,” Prz. Elektrotechniczny, 2020, no. 12, pp. 19–25.
• [7] H. H. Keriee et al., “High gain antenna at 915 mhz for off grid wireless networks,” Bull. Electr. Eng. Informatics, 2020, vol. 9, no. 6, pp. 2449–2454.
• [8] C. A. Balanis, “ANTENNA THEORY ANALYSIS AND DESIGN,” John Wiley, 2016.
• [9] A. H. Mousa, M. Azlishah, B. I. N. Othman, M. Z. Abidin, and A. M. Ibrahim, “Fractal H-Vicsek MIMO Antenna for 5G Communications,” Prz. Elektrotechniczny, 2021, no. 6, pp. 15– 20.
• [3] A. H. Mousa, M. Azlishah, B. I. N. Othman, M. Z. Abidin, and A. M. Ibrahim, “Sierpinski MIMO Antenna for 5G Applications,” Prz. Elektrotechniczny, 2021, no. 7, pp. 126–131.
• [10] N. P. Agrawall, G. Kumar, and K. P. Ray, “Wide-band Planar Monopole Antennas - Antennas and Propagation, IEEE Transactions on,” 1998, vol. 46, no. 2, pp. 294–295.
• [11] S. Chouhan, “Multiport MIMO antennas with mutual coupling reduction techniques for modern wireless transreceive operations : A review,” RF Microw. Comput. -AIDED Eng., 2017, no. August, pp. 1–13.
• [12] J.-H. Chou, J.-F. Chang, D.-B. Lin, and T.-L. Wu, “Dual-band WLAN MIMO antenna with a decoupling element for fullmetallic bottom cover tablet computer applications,” Microw. Opt. Technol. Lett.,2018, vol. 60, no. 5, pp. 1245–1251.
• [13] H. S. Singh, Shalini, and M. K. Meshram, “Printed Monopole Diversity Antenna for USB Dongle Applications,” Wirel. Pers. Commun., pp. 294–295., vol. 86, no. 2, pp.771–787.
• [14] A. K. Panda, S. Sahu, and R. K. Mishra, “A compact dual-band 2 × 1 metamaterial inspired mimo antenna system with high port isolation for LTE and WiMax applications,” Int. J. RF Microw. Comput. Eng., 2017, no. April, pp. 1–11.
• [15] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact MIMO antenna with high isolation for 5G smartphone applications,” J. Eng. Sci. Technol. Rev., 2019, vol. 12, no. 6, pp. 121–125.
• [16] I. Suriya and R. Anbazhagan, “Inverted-A based UWB MIMO antenna with triple-band notch and improved isolation for WBAN applications,” Int. J. Electron. Commun. ( AEÜ ), 2019, vol. 99, pp. 25–33.
• [17] S. Chouhan, V. S. Kushwah, D. K. Panda, and S. Singhal, “Spider-shaped fractal MIMO antenna for WLAN/WiMAX/Wi- Fi/Bluetooth/C-band applications,” AEU - Int. J. Electron. Commun., 2019, vol. 110, p. 152871.
• [18] B. Niu and J. Tan, “Compact self-isolated MIMO antenna system based on quarter-mode SIW cavity,” Electron. Lett., 2019, vol. 55, no. 10, pp. 5–6.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).