没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
⃝可在www.sciencedirect.com上在线获取ScienceDirectICTExpress 7(2021)426www.elsevier.com/locate/icte60GHz毫微微蜂窝应用的树形缝隙阻抗匹配天线分析T. Shanmuganantham博士,教授,K。Bharath Kumar,S. Ashok KumarPondicherry University,Puducherry,India CMR Technical Campus,Hyderabad,IndiaJyothishmathi Institute of Technology and Science,Karimnagar 505481,India接收日期:2020年9月7日;接收日期:2020年12月9日;接受日期:2021年1月21日在线预订2021年摘要Femtocell接入点为室内无线接入系统提供了一种有效的峰值数据速率解决方案。 信号传播 会因为在先进的通讯设备中的一些考虑而上升。最大模拟反射系数(S11)在60 GHz频率下,天线效率为60%,方向性为6.54 dBi,测量值为36.35,覆盖了非授权带宽的雷达应用。该天线具有良好的带宽和较小的尺寸,非常适合毫米波应用c2021韩国通信和信息科学研究所(KICS)。出版社:Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。关键词:FAP;雷达;无线接入;网关;基片集成波导与移动通信1. 介绍根据新的研究综述[1],对于室内设备,用户将80%的移动数据用于数据,55%用于语音通话。毫微微接入点(FAP)技术可以用于最小化移动通信业务和基站上的负载。毫微微小区的互连[2]是异构无线电接入网络(Het-RAN),并且它是无线网络。通过使用毫微微小区,可以覆盖10到100米的半径范围。在单个基站下可以装备多个毫微微小区。由于用户设备和毫微微小区之间的距离小,所以需要具有较小功率的高点数据速率。不活跃的乐队57到64 GHz被指定给FCC。基本核心网的架构被揭示[1],核心网由服务网关(S-GW)、移动性管理实体(MME)、毫微微小区和微小区组成。为了管理移动通信中的用户权限,使用MME。S-GE适用于将数据传输到最终用户的设备∗ 通讯作者。电子邮件地址:shanmuga. pondiuni.edu.in(T. Shanmuganantham),kammarabharathkumar@gmail.com(K.B.Kumar),ashokape@gmail.com(S.A.Kumar)。同行评审由韩国通信和信息科学研究所(KICS)负责https://doi.org/10.1016/j.icte.2021.01.007S1将充当MME/S-GW与宏小区之间的阻碍设备。MME/S-GW和毫微微小区通过使用HeNB网关互连。毫微微小区和小小区通过使用X2互连[2]X2还可以用于将用户设备转移到不同的小区。通常,在移动通信系统[3]中,通过使用毫微微小区接入点,频谱效率、链路容量和性能已经增加。回程设备和即插即用的应用程序可以通过引入FAP技术开发室内环境[3]。此外,在固定无线系统(FWS)中,使用毫微微接入点小区。FWS具有许多非凡的功能,例如与灾难相比的鲁棒性,独立于地理和即时系统性能,成本更低。Femtocell还可以充当两个独立建筑物的局域网之间的桥梁,Adobe上的网络,P-MP的机器到机器链路和回程,因此Femtocell更具优势。在毫米波的频率范围内,基片集成波导(SIW)方法被认为更适合于封装毫微微蜂窝[4]。接地共面波导(GCPW)馈电可用于绑定毫微微蜂窝系统内的所有机制,因为在组件之间分配了巨大的阻抗[4]。一个最高性能的天线是强制性的,2405-9595/2021韩国通信和信息科学研究所(KICS)。出版社:Elsevier B.V.这是一个开放的访问CC BY-NC-ND许可证下的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。T. Shanmuganantham,K.B.Kumar和S.A.KumarICT Express 7(2021)426427Fig. 1. 提议的SIW天线。网络内的毫微微接入点。开槽天线由于具有体积小、带宽大的优点而成为基片集成波导天线的首选。第一个开槽的四乘四天线阵列已经在10 GHz下实现[5]。许多具有后瓣抑制的拓扑结构已被首选用于SIW开槽天线设计。为了更好地抑制天线的副瓣[6],必须使用简洁的λ/4微带开槽SIW天线设计。后瓣的抑制也可以通过使用折叠波纹短截线开槽SIW天线来完成[7]。在[8]中讨论了具有良好带宽通过使用直立开槽天线,可以将带宽提高两倍。SIW设计中引入了不对称槽。在基片集成波导天线的设计中,采用了非对称缝隙的设计方法,在平面基片集成波导缝隙阵列天线的设计中,也采用了非对称缝隙的设计方法表1图二. 仿真结果。图三. 树形基片集成波导天线。它也是一种[9,10]。第2节处理的结果和讨论,比较已在第3节和第4节的文件结束。2. 分析、结果和讨论在任何无线通信系统中,整个系统的协调性都是由天线决定的,而在毫微微蜂窝系统中,天线的设计是至关重要的。V波段SIW技术已用于设计天线,RT duriod 5880基板材料已被采用[4]。基板的要求包括介电常数为2.2,损耗角正切为0.0009。基底在电介质基片的基侧和峰处涂敷铜层。铜层的密度(t)为0.035 mm。使用过孔阵列连接接地层和顶层。通孔的直径(d)为0.3 mm,通孔之间的间距(p)为0.4 mm。两个通孔阵列之间的宽度为2.9 mm [11]。诸如顶侧接地层与中心导体之间的间距的GCPW尺寸为0.1mm,并且中心导体宽度(w)为1.008mm。图1.一、天线的宽度和长度为12 mm,7mm。树形基片集成波导天线的仿真结果如图所示。二、仿真结果表明,在58.2GHz时,最大反射系数( S11)为15.5dB.所提出的设计的带宽为3.4 GHz。然而,天线设计的最终必要性是获得完整的未授权频带,其范围从SIW天线的尺寸。参数LWW1W2W3W4W5WSIW数值(mm)7120.30.30.30.150.22.9参数LCLGL1L2L3L4L5R1数值(mm)0.840.841.81.410.610.657 GHz至64 GHz具有良好的阻抗匹配,并已通过使用图中给出的EM模拟器进行了模拟。 二、通过在所提出的结构中创建一些槽,阻抗匹配是可能的,通过改变通孔阵列之间的宽度,即WSIW带宽得到改善。创建第一个不同的槽以开发树形天线的性能,这在图1中示出为逐步过程。3 .第三章。图图3描绘了在树形SIW天线布置的尖顶侧上具有槽的天线设计。设计参数的尺寸见表1。通过在所提出的天线中创建不同的槽,已经观察到所提出的树形开槽SIW天线设计的反射系数(S11)的变化,并且示出图 四、每个槽的长度变化0.4 mm,宽度变化0.3 mm,但最后一个槽的宽度变化0.15 mm,因为它的宽度变化0.3 mm,这影响了端部午餐连接器的输入信号。通过改变槽的尺寸,S11发生变化。逐步槽的创建和S11的变化如图所示。7 .第一次会议。结果表明,带宽变化较小,但增益和方向性发生了变化。考虑参数的全部变化见表2。T. Shanmuganantham,K.B.Kumar和S.A.KumarICT Express 7(2021)426428图四、不 同 时 隙 的 仿真结果。图五、不 同 宽 度 的 模拟结果。表2各种插槽的比较结果S11(dB)Fr(GHz)方向性(dBi)增益(dB)阻抗(▲)树形 15.53 58.2 7.05 5.42 47.8+ i8.53插槽1 22 59.4 6.67 4.95 49.23+ i0.27插槽2 24 60.2 5.48 1.27 44.42+ i3.11插槽3 26 59.6 5.45 1.48 48.71+ i0.06插槽4 31 59.6 7.46 5.9 49.23−j0.01但天线的主要设计要求是覆盖整个未授权频段,即57GHz至64 GHz。为了开发通孔阵列之间的拟议结构宽度的带宽在这个建议的结构宽度的变化和分析。在建议的天线不同的宽度被认为是和模拟。对于不同的宽度,整个参数都在给定的表格中更改。 这些变化如图所示。 五、在所提出的结构中,通过改变宽度,增益和方向性改变,但方向性不低于6 dBi。最后,3.5 mm的宽度将满足要求。进一步见图6。(a)仿真树形天线(b)制作树形天线。增加的方向性降低到6dBi以下。整个模拟结构和制造结构如图6所示。在结构上,过孔用于连接连接器。在整个仿真结构中,这些过孔也被考虑用于仿真目的。现在整个模拟和验证结果如图所示。7 .第一次会议。这里,与仿真结果相比,验证结果是不同的,因为在过孔创建的位置中发生了一小部分变化,这在过孔的位置中给出了很多变化。T. Shanmuganantham,K.B.Kumar和S.A.KumarICT Express 7(2021)426429图7.第一次会议。树 形 天 线 的 仿真与验证结果。图8.第八条。 模拟和验证所提出的天线的2D辐射方向图(a)E平面0 °(b)E平面90 °(c)H平面0 °(d)H平面90 °。结果但在图中出现了一个小的变化。仿真结果给出了10GHz的带宽,验证结果给出了6.5 GHz的带宽,其覆盖从57 GHz到64 GHz的整个未授权频带T. Shanmuganantham,K.B.Kumar和S.A.KumarICT Express 7(2021)426430× × × × × × ××3− − −−×××见图9。 电流分布。表3对照表。参数参考[12]参考文献[13]模拟结果测量结果频率(GHz)60带宽(GHz)4.76 6.2 9.7 6.8S11(dB)32 40 45.12 36.35尺寸(mm)5.65. 2019- 03 - 2200:00:000.508 7120.508增益(dBi)5.48 5.5 7.46 6.54方位方向图和仰角方向图以及辐射方向图如图所示。8 .第八条。在H面和E面之间观察到有效输出在60 GHz频率下,增益为6.543. 比较所提出的树形开槽SIW天线设计与现有天线设计之间的比较已在表3中给出。基于比较,它是已知的,所提出的树形开槽基片集成波导天线设计提供了最重要的结果。通过比较[12 的尺寸。室内应用通常需要大于天线的单个元件的5dBi的方向性。在集中方向性和带宽的同时,所提出的天线产生比现有设计更好的结果。原始天线尺寸为740.508毫米3.但出于测量目的,将结构的连接器宽度改为12 mm。图9显示了所提出天线的电流分布,其显示了拐角处的最大电流分布。采用树形缝隙天线作为阵列天线即1 - 4,其减小了面积,并且性能增益增加到20 dBi。4. 结论对于室内设备,已经提出了用于毫微微小区接入点的树形开槽SIW天线设计。57 GHz至64 GHz的频率已被覆盖,树形开槽基片集成波导天线设计。FCC管理短距离雷达设备和用于安全无线系统的频带。采用树形缝隙结构,获得了4dB的增益和6.54dBi的方向性。TED SIW天线这种天线设计是最适合制定毫微微蜂窝接入点,可用于室内或室外的设备,因为它的参数,如带宽,电压驻波比和方向性的树型开槽基片集成波导天线长度。 从59 GHz到64 GHz的绝对免许可频段非常保护所有具有树形SIW缝隙天线的雷达设备。竞合利益作者声明,他们没有已知的可能影响本文所报告工作引用[1] Ravi Teja,S.A. Kumar,Thangavelu,用于物联网(IoT)应用的CPW馈电倒六形天线设计,在:IEEEIMICPW2019,NIT Trichy,2019,pp. 22比24[2] V. Sahithya,S.A.库马尔,S。Thangavelu,用于WIMAX应用的CPW 馈 电 天 线 设 计 , 在 : IEEE IMICPW 2019 , NIT Trichy ,2019,pp. 22比24[3] S. Ravali,S.A.库马尔,S。Thangavelu,用于卫星应用的CPW馈电探测固体蝴蝶结天线的设计,在:IEEE IMICPW 2019 ,NITTrichy,2019,pp. 22比24[4] S.A.库马尔,S。陈志华,三叶草缝隙天线在生物医学中的应用。工程师J. 56(2016)313[5] J.G. Andrews等人,5G会是什么?IEEE J. Sel. Areas Commun.32(6)(2018)1065[6] S.A.库马尔,S。Thangavelu,CPW馈电的可植入天线,用于2.45GHz ISM频段应用,在:IJEL,3,(3)Taylor& Francis,2015年,pp. 152比159T. Shanmuganantham,K.B.Kumar和S.A.KumarICT Express 7(2021)426431[7] S.A.库马尔,S。Thangavelu,用于ISM波段生物医学应用的CPW馈入可植入Z天线,IJMWT 7(2015)529-533。[8] S.A.库马尔,S。Thangavelu,用于ISM波段生物医学应用的可植入CPW馈电矩形贴片天线,IJMWT 6(1)(2014)101-107。[9] S.A. Kumar,T. Shanmuganantham,面向物联网应用的共面波导馈电倒六形天线设计,TEEM,Springer,2020年。[10] S.A.库马尔,S。Thangavelu,用于可穿戴应用的纺织天线的设计和性能,在:TEEM,19,(5)2018,pp. 352-355[11] Marco Pasian,Maurizio Bozzi,Luca Perregrini,损失模型基片集成波导元件,IEEE会议论文集。[12] P.M. Paul,K.穆罕默德?坎达萨米s,B M,UWB执行的扩散工程发射线充电缝隙天线,IEEE Ant. 钢丝. 译Let. 18(2018)323[13] 蔡志华,“多径衰落下编码正交频分复用系统的码率降低”, 北京:清华大学出版社,2000. 变速箱Character 8(2018)536[14] Y. Liu,L. Lu,G. Zhang,J. Tian,W. Xu,Q-指令是为现代云满意传输网络建立的满意定位技术,IEEE方法7(2019)66384-66394。
下载后可阅读完整内容,剩余1页未读,立即下载
cpongm
- 粉丝: 5
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- WebLogic集群配置与管理实战指南
- AIX5.3上安装Weblogic 9.2详细步骤
- 面向对象编程模拟试题详解与解析
- Flex+FMS2.0中文教程:开发流媒体应用的实践指南
- PID调节深入解析:从入门到精通
- 数字水印技术:保护版权的新防线
- 8位数码管显示24小时制数字电子钟程序设计
- Mhdd免费版详细使用教程:硬盘检测与坏道屏蔽
- 操作系统期末复习指南:进程、线程与系统调用详解
- Cognos8性能优化指南:软件参数与报表设计调优
- Cognos8开发入门:从Transformer到ReportStudio
- Cisco 6509交换机配置全面指南
- C#入门:XML基础教程与实例解析
- Matlab振动分析详解:从单自由度到6自由度模型
- Eclipse JDT中的ASTParser详解与核心类介绍
- Java程序员必备资源网站大全
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功