Sierpinski MIMO antenna for 5G applications

• Autorzy: Mousa Ali Hasan , Bin Othman Mohd Azlisha , Abidin Mohamed Zoinol , Ibrahim Ayman Mohammed

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.07.25

Warianty tytułu

PL

Antena Sierpinskiego MIMO do zastosowań 5G

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A Sierpinski MIMO antenna was designed in the band of 3.4 – 3.8 GHz for 5G communications is demonstrated in this paper. The proposed antenna is printed on a FR_4 substrate material and dimension of the antenna was 20 × 25 × 0.8 mm3 . This paper presents the development of a compact MIMO antenna using a new structure integrated with the Sierpinski using neutralization line and defected ground structure techniques for mutual coupling 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 22 dB at the operating frequency, and low ECC that was 0.026 was simulated across the coveted operating bandwidth.

PL

W artykule przedstawiono antenę Sierpińskiego MIMO, która została zaprojektowana w paśmie 3,4 - 3,8 GHz dla komunikacji 5G. Proponowana antena jest drukowana na podłożu FR_4, a wymiary anteny to 20 × 25 × 0,8 mm3. W artykule przedstawiono opracowanie kompaktowej anteny MIMO wykorzystującej nową konstrukcję zintegrowaną z anteną Sierpińskiego z wykorzystaniem linii neutralizacji oraz technik uszkodzonej struktury gruntu w celu redukcji wzajemnych sprzężeń i poprawy izolacji anteny. Symulowane wyniki dowiodły, że proponowana metoda zapewnia doskonałą izolację. W pożądanym paśmie roboczym zasymulowano dobre dopasowanie impedancji tłumienia odbicia większe niż 10 dB, wysoką izolację większą niż 22 dB przy częstotliwości roboczej i niskie ECC, które wynosiło 0,02.

Słowa kluczowe

EN

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

PL

antena MIMO; antena Sierpińskiego; 5G

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 7
• Strony: 126--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mousa Ali Hasan

• Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Malaysia, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-0670-3669

autor

Bin Othman Mohd Azlisha

• Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Malaysia, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0003-0934-8479

autor

Abidin Mohamed Zoinol

• Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Malaysia, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-9926-158X

autor

Ibrahim Ayman Mohammed

• Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Malaysia, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-6038-4670

Bibliografia

• [1] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Review Isolation Techniques of the MIMO Antenna for Sub-6,” Prozlad Elektrotechniczny, 2021, (01), pp.1-8.
• [2] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact MIMO Antenna for LTE and 5G Communications,” Prozlad Elektrotechniczny, 2020, (10), pp.43-46.
• [3] Balanis,C. A., Antenna Theory Analysis And Design, 2016, 4th ed., Canada: Wiley.
• [4] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact MIMO Antenna for LTE and 5G Applications. Int. J. Microw. Opt. Technol, ” 2020, 15(4), pp.360-368.
• [5] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact VShaped MIMO Antenna for LTE and 5G Applications,” Prozlad Elektrotechniczny, 2020 , (11), pp.84-89.
• [6] Puente, B., C., Romeu, J., Pous, R., and Cardama, A. “On The Behavior of The Sierpinski Multiband Fractal Antenna,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1998, 46(4), pp.517–524.
• [7] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi,. “Compact MIMO Slots Antenna Design with Different Bands and High Isolation for 5G Smartphone Applications,” Baghdad Science Journal, 2019, 16, (4), pp.1093–1102.
• [8] Wong, K.-L. and Chang, H.-J, “Hybrid Dual-Antenna for The 3.6- Ghz LTE Operation in the Tablet Computer,” Microwave and Optical Technology Letters,2015, 57(11), pp.2592–2598.
• [9] Wong, K.-L., Tsai, C.-Y., and Lu, J.-Y., “Two Asymmetrically Mirrored Gap-Coupled Loop Antennas as a Compact Building Block for Eight-Antenna MIMO Array in the Future Smartphone,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2017, 65(4), pp.1765–1778.
• [10] H. S. Singh, Shalini, and M. K. Meshram, “Printed Monopole Diversity Antenna for USB Dongle Applications,” Wirel. Pers. Commun., 2016, 86, (2), pp. 771–787.
• [11] K. V. Babu and B. Anuradha, “Design of Multi-Band Minkowski MIMO Antenna to Reduce the Mutual Coupling,” J. King Saud Univ. - Eng. Sci., 2018,6, (3), pp. 51-57.
• [12] 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, 99,(5), pp. 25–33.
• [13] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact Crecent Slot MIMO Antenna with Quad Bands and High Isolation for LTE and 5G communications,” Prozlad Elektrotechniczny, 2020, (12), pp.19-25.
• [14] 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., 2019,110, (3) p. 152871.
• [15] N. O. Parchin et al., “Eight-Element Dual-Polarized MIMO Slot Antenna System for 5G Smartphone Applications,” IEEE Access,2019. 7,(53), pp. 15612–15622.
• [16] A. M. Ibrahim, I. M. Ibrahim, and N. A. Shairi, “Compact MIMO Antenna for LTE and 5G Applications,” Prozlad Elektrotechniczny, 2020, (11), pp.84-89.
• [17] C. F. Ding, X. Y. Zhang, S. Member, C. D. Xue, C. Sim, and S. Member, “Novel Pattern-Diversity-Based Decoupling Method and its Application to Multi-Element MIMO Antenna,” IEEE Trans. Antennas Propag., 2018. 22, (c), pp. 1–5.

Uwagi

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