5G ذيلي 6 GHz ڪميونيڪيشن سسٽم لاءِ وائڊ بينڊ پي سي بي اينٽينن جي حاصلات ۽ اڪيلائي کي بهتر ڪرڻ لاءِ ميٽا سرفيسس استعمال ڪندي

هي ڪم هڪ ڪمپيڪٽ انٽيگريٽيڊ ملٽي انپٽ ملٽي آئوٽ پُٽ (MIMO) ميٽاسرفيس (MS) وائڊ بينڊ اينٽينا جي تجويز پيش ڪري ٿو سب-6 GHz پنجين نسل (5G) وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم لاءِ. تجويز ڪيل MIMO سسٽم جي واضع نوانيت ان جي وسيع آپريٽنگ بينڊوڊٿ، اعلي حاصلات، نن intercomponent کليئرنس، ۽ MIMO اجزاء جي اندر شاندار اڪيلائي آهي. اينٽينا جي شعاع واري جاءِ کي ترڪيب طور ڪٽيو ويندو آهي، جزوي طور تي گرائونڊ ڪيو ويندو آهي، ۽ اينٽينا جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاءِ ميٽا سرفيسس استعمال ڪيا ويندا آهن. تجويز ڪيل پروٽوٽائپ انٽيگريٽڊ سنگل MS اينٽينا ۾ 0.58λ × 0.58λ × 0.02λ جا ننڍا طول و عرض آهن. سموليشن ۽ ماپ جا نتيجا 3.11 GHz کان 7.67 GHz تائين وائڊ بينڊ ڪارڪردگي جو مظاهرو ڪن ٿا، جنهن ۾ 8 dBi حاصل ڪيل سڀ کان وڌيڪ حاصل شامل آهن. چار عنصرن واري MIMO سسٽم کي ڊزائين ڪيو ويو آهي ته جيئن هر اينٽينا هڪ ​​ٻئي لاءِ آرٿوگونل هجي جڏهن ته 3.2 کان 7.6 GHz تائين ڪمپيڪٽ سائيز ۽ وائڊ بينڊ ڪارڪردگي برقرار رکي. تجويز ڪيل MIMO پروٽوٽائپ ٺهيل آهي ۽ ٺهيل آهي Rogers RT5880 سبسٽرٽ تي گهٽ نقصان ۽ 1.05 جي ننڍڙي طول و عرض سان؟ 1.05؟ 0.02؟، ۽ ان جي ڪارڪردگي جو جائزو ورتو ويو آهي 10 x 10 اسپلٽ انگوزي سان تجويز ڪيل چورس بند انگوزي گونج ڪندڙ صف سان. بنيادي مواد ساڳيو آهي. تجويز ڪيل بيڪپلين ميٽاسرفيس خاص طور تي اينٽينا جي پٺتي تابڪاري کي گھٽائي ٿو ۽ برقياتي مقناطيسي شعبن کي تبديل ڪري ٿو، ان ڪري بينڊوڊٿ، حاصل ڪرڻ، ۽ MIMO اجزاء جي الڳ ڪرڻ کي بهتر بڻائي ٿو. موجوده MIMO اينٽينن جي مقابلي ۾، تجويز ڪيل 4-پورٽ MIMO اينٽينا 8.3 dBi جو اعلي حاصل ڪري ٿو 5G ذيلي 6 GHz بينڊ ۾ 82٪ تائين سراسري مجموعي ڪارڪردگي سان ۽ ماپيل نتيجن سان سٺي معاهدي ۾ آهي. ان کان علاوه، ترقي يافته MIMO اينٽينا 0.004 کان گھٽ جي لفافي رابطي جي کوٽائي (ECC) جي لحاظ کان شاندار ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي، تنوع حاصل (DG) اٽڪل 10 dB (> 9.98 dB) ۽ MIMO اجزاء جي وچ ۾ اعلي اڪيلائي (> 15.5 dB). خاصيتون. اهڙيء طرح، تجويز ڪيل MS-بنياد MIMO اينٽينا ان جي قابل اطلاق ذيلي 6 GHz 5G مواصلاتي نيٽ ورڪن جي تصديق ڪري ٿي.
5G ٽيڪنالاجي وائرليس ڪميونيڪيشن ۾ هڪ ناقابل يقين ترقي آهي جيڪا اربين ڳنڍيل ڊوائيسز لاءِ تيز ۽ وڌيڪ محفوظ نيٽ ورڪ کي فعال ڪندي، صارفين کي ”صفر“ ويڪرائي (1 مليسيڪنڊ کان گهٽ جي ويڪرائي) سان تجربو مهيا ڪندي، ۽ نيون ٽيڪنالاجيون متعارف ڪرائيندي، بشمول اليڪٽرانڪس. طبي خيال، دانشورانه تعليم. ، سمارٽ شهر، سمارٽ گهر، ورچوئل ريئلٽي (VR)، سمارٽ ڪارخانا ۽ گاڏين جو انٽرنيٽ (IoV) اسان جي زندگين، سماج ۽ صنعتن کي تبديل ڪري رهيا آهن 1,2,3. يو ايس فيڊرل ڪميونيڪيشن ڪميشن (ايف سي سي) 5G اسپيڪٽرم کي چار فريڪوئنسي بينڊز 4 ۾ ورهائي ٿو. 6 GHz کان هيٺ فريڪوئنسي بينڊ محققن لاءِ دلچسپيءَ جو باعث آهي ڇاڪاڻ ته اها اجازت ڏئي ٿي ڊگھي فاصلي واري رابطن کي اعليٰ ڊيٽا جي شرحن سان 5,6. گلوبل 5G ڪميونيڪيشن لاءِ ذيلي 6 GHz 5G اسپيڪٽرم مختص تصوير 1 ۾ ڏيکاريو ويو آھي، ظاھر ڪري ٿو ته سڀ ملڪ 5G ڪميونيڪيشنز 7,8 لاءِ ذيلي 6 GHz اسپيڪٽرم تي غور ڪري رھيا آھن. اينٽينا 5G نيٽ ورڪ جو هڪ اهم حصو آهن ۽ وڌيڪ بيس اسٽيشن ۽ يوزر ٽرمينل اينٽينن جي ضرورت پوندي.
مائڪرو اسٽريپ پيچ اينٽينن ۾ ٿلهي ۽ لوڻ جي جوڙجڪ جا فائدا آهن، پر بينڊوڊٿ ۽ حاصل 9,10 ۾ محدود آهن، ايتري قدر تحقيق ڪئي وئي آهي ته اينٽينا جي حاصلات ۽ بينڊوڊٿ کي وڌائڻ لاءِ؛ تازن سالن ۾، metasurfaces (MS) وڏي پيماني تي اينٽينا ٽيڪنالاجيز ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، خاص طور تي حاصل ڪرڻ ۽ throughput11,12 کي بهتر ڪرڻ لاء، جڏهن ته، اهي اينٽينا هڪ ​​واحد بندرگاهن تائين محدود آهن؛ MIMO ٽيڪنالاجي وائرليس ڪميونيڪيشن جو هڪ اهم پاسو آهي ڇاڪاڻ ته اها ڊيٽا کي منتقل ڪرڻ لاءِ هڪ ئي وقت ڪيترن ئي اينٽينن کي استعمال ڪري سگهي ٿي، ان ڪري ڊيٽا جي شرح، اسپيڪٽرل ڪارڪردگي، چينل جي گنجائش، ۽ اعتبار 13,14,15 کي بهتر بڻائي ٿي. MIMO اينٽينا 5G ايپليڪيشنن لاءِ امڪاني اميدوار آهن ڇاڪاڻ ته اهي اضافي طاقت جي ضرورت کان سواءِ ڪيترن ئي چينلن تي ڊيٽا منتقل ۽ وصول ڪري سگهن ٿا 16,17. MIMO اجزاء جي وچ ۾ گڏيل ملندڙ اثر جو دارومدار MIMO عناصر جي مقام ۽ MIMO اينٽينا جي حاصلات تي آهي، جيڪو محققن لاءِ هڪ وڏو چئلينج آهي. انگ اکر 18، 19، ۽ 20 ڏيکارين ٿا مختلف MIMO اينٽيننا ڪم ڪندڙ 5G ذيلي 6 GHz بينڊ ۾، سڀ سٺي MIMO اڪيلائي ۽ ڪارڪردگي جو مظاهرو ڪن ٿا. جڏهن ته، انهن تجويز ڪيل سسٽم جي حاصلات ۽ آپريٽنگ بينڊوڊٿ گهٽ آهن.
Metamaterials (MMs) نوان مواد آهن جيڪي فطرت ۾ موجود نه آهن ۽ برقي مقناطيسي لهرن کي هٿي وٺن ٿيون، ان ڪري اينٽيننا 21,22,23,24 جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. ايم ايم هاڻي اينٽينا ٽيڪنالاجي ۾ وڏي پيماني تي استعمال ڪئي وئي آهي ته جيئن تابڪاري نموني، بينڊوڊٿ، حاصل، ۽ اينٽينا عناصر ۽ وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم جي وچ ۾ اڪيلائي کي بهتر بڻائي سگهجي، جيئن 25، 26، 27، 28 ۾ بحث ڪيو ويو آهي. 2029 ۾، چار عنصرن تي ٻڌل MIMO سسٽم ميٽاسرفيس، جنهن ۾ اينٽينا سيڪشن ميٽا سرفيس ۽ زمين جي وچ ۾ هوا جي خال کان سواءِ سينڊوچ ٿيل آهي، جيڪو MIMO ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. بهرحال، هن ڊزائن ۾ وڏي سائيز، گهٽ آپريٽنگ فریکوئنسي ۽ پيچيده جوڙجڪ آهي. هڪ برقي مقناطيسي بينڊ گيپ (EBG) ۽ گرائونڊ لوپ تجويز ڪيل 2-پورٽ وائڊ بينڊ MIMO اينٽينا ۾ شامل ڪيا ويا آهن ته جيئن MIMO30 اجزاء جي الڳ ٿيڻ کي بهتر بڻائي سگهجي. ڊزائين ڪيل اينٽينا ۾ سٺي MIMO تنوع ڪارڪردگي ۽ ٻن MIMO اينٽينن جي وچ ۾ شاندار اڪيلائي آهي، پر صرف ٻه MIMO اجزاء استعمال ڪندي، فائدو گهٽ ٿيندو. ان کان علاوه، in31 پڻ تجويز ڪيو هڪ الٽرا وائڊ بينڊ (UWB) ڊبل پورٽ MIMO اينٽينا ۽ تحقيق ڪئي ان جي MIMO ڪارڪردگي کي استعمال ڪندي ميٽاميٽريز. جيتوڻيڪ هي اينٽينا UWB آپريشن جي قابل آهي، ان جو فائدو گهٽ آهي ۽ ٻن اينٽينن جي وچ ۾ اڪيلائي خراب آهي. 32 ۾ ڪم 2-پورٽ MIMO سسٽم جو تجويز ڪري ٿو جيڪو فائدو وڌائڻ لاءِ برقي مقناطيسي بينڊ گيپ (EBG) ريفلڪٽر استعمال ڪري ٿو. جيتوڻيڪ ترقي يافته اينٽينا صف ۾ اعليٰ حاصلات ۽ سٺي MIMO تنوع جي ڪارڪردگي آهي، ان جي وڏي سائيز ان کي ايندڙ نسل جي مواصلاتي ڊوائيسز ۾ لاڳو ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿي. ٻيو ريفلڪٽر تي ٻڌل براڊ بينڊ اينٽينا 33 ۾ تيار ڪيو ويو، جتي ريفلڪٽر کي اينٽينا جي ھيٺان 22 ملي ايم جي وڏي خال سان ضم ڪيو ويو، 4.87 ڊي بي جي گھٽ چوٽي جي حاصلات جي نمائش ڪندي. پيپر 34 mmWave ايپليڪيشنن لاءِ چار-پورٽ MIMO اينٽينا ٺاهي ٿو، جيڪو MIMO سسٽم جي اڪيلائي ۽ حاصلات کي بهتر ڪرڻ لاءِ MS پرت سان ضم ٿيل آهي. بهرحال، هي اينٽينا سٺو فائدو ۽ اڪيلائي فراهم ڪري ٿو، پر وڏي هوائي خال جي ڪري محدود بينڊوڊٿ ۽ خراب ميڪانياتي خاصيتون آهن. اهڙي طرح، 2015 ۾، 7.4 dBi جي وڌ ۾ وڌ حاصل سان mmWave ڪميونيڪيشن لاءِ هڪ ٽي جوڙو، 4-پورٽ بائوٽي جي شڪل وارو ميٽاسرفيس-انٽيگريٽڊ MIMO اينٽينا تيار ڪيو ويو. B36 MS استعمال ڪيو ويندو آهي 5G اينٽينا جي پٺيءَ تي اينٽينا جي حاصلات کي وڌائڻ لاءِ، جتي ميٽاسرفيس هڪ ريفلڪٽر طور ڪم ڪري ٿو. بهرحال، ايم ايس جي جوڙجڪ غير متناسب آهي ۽ يونٽ سيل جي جوڙجڪ تي گهٽ ڌيان ڏنو ويو آهي.
مٿي ڏنل تجزيي جي نتيجن جي مطابق، مٿين اينٽينن مان ڪو به اعلي حاصل، شاندار اڪيلائي، MIMO ڪارڪردگي ۽ وسيع بينڊ ڪوريج ناهي. تنهن ڪري، اڃا به هڪ ميٽاسرفيس MIMO اينٽينا جي ضرورت آهي جيڪا 5G اسپيڪٽرم فريکوئنسي جي وسيع رينج کي ڍڪي سگهي ٿي 6 GHz کان هيٺ اعليٰ حاصل ۽ اڪيلائي سان. مٿي بيان ڪيل ادب جي حدن کي نظر ۾ رکندي، ذيلي 6 GHz وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم لاءِ هڪ وائڊ بينڊ چار عنصرن وارو MIMO اينٽينا سسٽم اعليٰ فائدن ۽ شاندار تنوع واري ڪارڪردگي سان تجويز ڪيو ويو آهي. ان کان علاوه، تجويز ڪيل MIMO اينٽينا MIMO اجزاء، ننڍڙن عنصرن جي فرق، ۽ اعلي تابڪاري ڪارڪردگي جي وچ ۾ شاندار اڪيلائي ڏيکاري ٿو. اينٽينا پيچ کي ترڪيب سان ڪٽيو ويو آهي ۽ ميٽا سرفيس جي چوٽي تي 12 ايم ايم ايئر گيپ سان رکيل آهي، جيڪو اينٽينا مان پٺتي تابڪاري کي ظاهر ڪري ٿو ۽ اينٽينا جي حاصلات ۽ هدايت کي بهتر بڻائي ٿو. ان کان علاوه، تجويز ڪيل سنگل اينٽينا استعمال ڪيو ويندو آهي چار عنصر MIMO اينٽينا ٺاهڻ لاءِ جيڪو اعليٰ MIMO ڪارڪردگي سان هر اينٽينا کي هڪ ٻئي ڏانهن orthogonally پوزيشن ڪندي. ترقي يافته MIMO اينٽينا پوءِ 10 × 10 MS سرن جي مٿان ضم ڪئي وئي ڪاپر جي پٺاڻ سان گڏ اخراج جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاءِ. ڊيزائن ۾ وسيع آپريٽنگ رينج (3.08-7.75 GHz)، 8.3 dBi جو اعليٰ حاصل ۽ 82٪ جي اعليٰ سراسري مجموعي ڪارڪردگي، گڏوگڏ MIMO اينٽيننا اجزاء جي وچ ۾ −15.5 dB کان وڌيڪ جي شاندار اڪيلائي. ترقي يافته MS-based MIMO اينٽينا 3D برقي مقناطيسي سافٽ ويئر پيڪيج CST اسٽوڊيو 2019 استعمال ڪندي تخليق ڪئي وئي ۽ تجرباتي مطالعي ذريعي تصديق ڪئي وئي.
هي سيڪشن پيش ڪيل فن تعمير ۽ سنگل اينٽينا ڊيزائن جي طريقيڪار جو تفصيلي تعارف فراهم ڪري ٿو. ان کان علاوه، ٺهيل ۽ مشاهدو ڪيل نتيجن تي تفصيل سان بحث ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ پکيڙڻ جا پيرا ميٽر، حاصل، ۽ مجموعي ڪارڪردگي سان گڏ ۽ بغير ميٽاسرفيسس شامل آهن. پروٽوٽائپ اينٽينا هڪ ​​Rogers 5880 گهٽ نقصان واري ڊيليڪٽرڪ سبسٽريٽ تي ٺاهي وئي جنهن جي ٿلهي 1.575mm جي ٿلهي سان 2.2 جي ڊائلٽرڪ مستقل سان. ڊيزائن کي ترقي ۽ تخليق ڪرڻ لاءِ، برقي مقناطيسي سموليٽر پيڪيج CST اسٽوڊيو 2019 استعمال ڪيو ويو.
شڪل 2 هڪ واحد عنصر اينٽينا جي تجويز ڪيل فن تعمير ۽ ڊزائين ماڊل ڏيکاري ٿو. چڱيءَ طرح قائم ڪيل رياضياتي مساواتن مطابق 37، اينٽينا هڪ ​​لڪير سان ڀريل چورس ريڊيٽنگ اسپاٽ ۽ ڪاپر گرائونڊ جهاز تي مشتمل آهي (جيئن قدم 1 ۾ بيان ڪيو ويو آهي) ۽ 10.8 GHz تي تمام تنگ بينڊوڊٿ سان گونجندو آهي، جيئن شڪل 3b ۾ ڏيکاريل آهي. اينٽينا ريڊيٽر جي شروعاتي سائيز هيٺ ڏنل رياضياتي تعلق سان طئي ڪئي وئي آهي37:
جتي \(P_{L}\) ۽ \(P_{w}\) پيچ جي ڊيگهه ۽ ويڪر آهن، c روشني جي رفتار کي ظاهر ڪري ٿو، \(\gamma_{r}\) سبسٽريٽ جو ڊائلڪٽرڪ مستقل آهي. . , \(\gamma_{reff }\) تابڪاري واري جاءِ جي اثرائتي ڊائلٽرڪ قدر جي نمائندگي ڪري ٿو، \(\Delta L\) جڳهه جي ڊيگهه ۾ تبديلي جي نمائندگي ڪري ٿو. اينٽينا بيڪپلين کي ٻئي مرحلي ۾ بهتر ڪيو ويو، 10 ڊي بي جي تمام گھٽ بينڊوڊٿ بينڊوڊٿ جي باوجود، رڪاوٽ بينڊوڊٿ کي وڌايو. ٽئين مرحلي ۾، فيڊر جي پوزيشن کي ساڄي طرف منتقل ڪيو ويو آهي، جيڪو تجويز ڪيل اينٽينا 38 جي امڪاني بينڊوڊٿ ۽ امڪاني ميلاپ کي بهتر بڻائي ٿو. هن اسٽيج تي، اينٽينا 4 GHz جي هڪ بهترين آپريٽنگ بينڊوڊٿ جو مظاهرو ڪري ٿو ۽ 5G ۾ 6 GHz کان هيٺ اسپيڪٽرم کي پڻ ڍڪي ٿو. چوٿين ۽ آخري مرحلي ۾ تابڪاري واري جاءِ جي سامهون ڪنڊن ۾ چورس نالن کي ڇڪڻ شامل آهي. هي سلاٽ خاص طور تي 4.56 GHz بينڊوڊٿ کي وڌائي ٿو ذيلي 6 GHz 5G اسپيڪٽرم کي ڍڪڻ لاءِ 3.11 GHz کان 7.67 GHz تائين، جيئن تصوير 3b ۾ ڏيکاريل آهي. پيش ڪيل ڊيزائن جي سامهون ۽ هيٺيون نقطه نظر تصوير 3a ۾ ڏيکاريل آهن، ۽ حتمي اصلاحي گهربل ڊيزائن جا پيرا ميٽر هن ريت آهن: 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) ڊزائين ڪيل سنگل اينٽينا جي مٿي ۽ پوئين ڏيک (CST اسٽوڊيو سوٽ 2019). (b) S-پيراميٽر وکر.
Metasurface هڪ اصطلاح آهي جيڪو هڪ ٻئي کان هڪ خاص فاصلي تي واقع يونٽ سيلز جي هڪ دوري واري صف ڏانهن اشارو ڪري ٿو. Metasurfaces اينٽينا تابڪاري جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ جو هڪ مؤثر طريقو آهي، بشمول بينڊوڊٿ، حاصل، ۽ MIMO اجزاء جي وچ ۾ اڪيلائي. مٿاڇري جي موج جي پروپيگيشن جي اثر جي ڪري، ميٽاسرفيسس اضافي گونج پيدا ڪن ٿا جيڪي بهتر اينٽينا ڪارڪردگي ۾ مدد ڪن ٿيون39. هي ڪم 5G بينڊ ۾ 6 GHz کان هيٺ ڪم ڪندڙ ايپسيلون-منفي ميٽميٽري (ايم ايم) يونٽ جي تجويز پيش ڪري ٿو. MM 8mm × 8mm جي مٿاڇري واري علائقي سان گهٽ نقصان واري Rogers 5880 substrate تي ترقي ڪئي وئي جنهن ۾ 2.2 جي ڊائلٽرڪ مستقل ۽ 1.575mm جي ٿولهه سان. بهتر ڪيل ايم ايم گونج ڪندڙ پيچ هڪ اندروني سرڪيولر اسپلٽ انگوزي تي مشتمل آهي جيڪو ٻن تبديل ٿيل ٻاهرين ورهايل انگن سان ڳنڍيل آهي، جيئن شڪل 4a ۾ ڏيکاريل آهي. شڪل 4a تجويز ڪيل ايم ايم سيٽ اپ جي حتمي اصلاحي پيٽرولن کي اختصار ڪري ٿو. تنهن کان پوءِ، 40 × 40 mm ۽ 80 × 80 mm ميٽا سرفيس پرت بنا ڪنهن ٽامي جي پٺتي پيل ۽ هڪ ٽامي جي پٺيءَ واري جهاز سان ترتيبوار 5 × 5 ۽ 10 × 10 سيل ايري استعمال ڪندي ٺاهيا ويا. تجويز ڪيل ايم ايم جي جوڙجڪ کي 3D برقي مقناطيسي ماڊلنگ سافٽ ويئر استعمال ڪندي ماڊل ڪيو ويو "CST اسٽوڊيو سوٽ 2019". تجويز ڪيل MM صفن جي جوڙجڪ ۽ ماپ سيٽ اپ جو ٺهيل پروٽوٽائپ (ڊبل-پورٽ نيٽ ورڪ اينالائيزر PNA ۽ waveguide پورٽ) تصوير 4b ۾ ڏيکاريو ويو آهي حقيقي جواب جو تجزيو ڪندي CST تخليق نتيجن کي درست ڪرڻ لاءِ. ماپ سيٽ اپ استعمال ڪيو Agilent PNA سيريز نيٽ ورڪ اينالائيزر ٻن waveguide coaxial adapters (A-INFOMW، حصو نمبر: 187WCAS) سان گڏ سگنل موڪلڻ ۽ وصول ڪرڻ لاءِ. هڪ پروٽوٽائپ 5 × 5 صف رکيل هئي ٻن ويج گائيڊ ڪواڪسيل اڊاپٽرز جي وچ ۾ ڪوئڪسيل ڪيبل ذريعي ٻن بندرگاهن نيٽ ورڪ اينالائيزر سان ڳنڍيل آهي (Agilent PNA N5227A). Agilent N4694-60001 calibration کٽ هڪ پائلٽ پلانٽ ۾ نيٽ ورڪ تجزيي کي calibrate ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي. تجويز ڪيل پروٽوٽائپ MM صفن جا ٺهيل ۽ سي ايس ٽي مشاهدو ٿيل اسڪيٽرنگ پيٽرولر کي شڪل 5a ۾ ڏيکاريو ويو آهي. اهو ڏسي سگھجي ٿو ته تجويز ڪيل ايم ايم جي جوڙجڪ 5G فريکوئنسي رينج ۾ 6 GHz هيٺان گونجندي آهي. 10 dB جي بينڊوڊٿ ۾ ننڍڙي فرق جي باوجود، سمايل ۽ تجرباتي نتيجا بلڪل ساڳيا آهن. گونجندڙ فريڪوئنسي، بينڊوڊٿ، ۽ مشاهدي واري گونج جي طول و عرض، ٺهيل کان ٿورو مختلف آهن، جيئن تصوير 5a ۾ ڏيکاريل آهي. مشاهدو ۽ ٺهيل نتيجن جي وچ ۾ اهي فرق پيداوار جي خرابين، پروٽوٽائپ ۽ ويگ گائيڊ بندرگاهن جي وچ ۾ ننڍيون صافيون، موج گائيڊ بندرگاهن ۽ صفن جي اجزاء جي وچ ۾ ملندڙ اثرات، ۽ ماپ رواداري جي سبب آهن. ان کان علاوه، تجرباتي سيٽ اپ ۾ waveguide بندرگاهن جي وچ ۾ ترقي يافته پروٽوٽائپ جي مناسب جڳهه جي نتيجي ۾ گونج شفٽ ٿي سگھي ٿي. ان کان سواء، ناپسنديده شور calibration جي مرحلي دوران ڏٺو ويو، جنهن جي نتيجي ۾ عددي ۽ ماپيل نتيجن جي وچ ۾ تفاوت پيدا ٿيو. بهرحال، انهن مشڪلاتن کان سواءِ، تجويز ڪيل ايم ايم ايري پروٽوٽائپ سٺي نموني ڪم ڪري ٿي ڇاڪاڻ ته تخليق ۽ تجربي جي وچ ۾ مضبوط لاڳاپن جي ڪري، ان کي ذيلي 6 GHz 5G وائرليس ڪميونيڪيشن ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿي.
(a) يونٽ سيل جاميٽري (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 اسٽوڊيو سوٽ) ) 2019) (ب) ايم ايم جي ماپ جو فوٽو سيٽ اپ ڪريو.
(الف) ميٽاميٽري پروٽوٽائپ جي اسڪيٽرنگ پيراميٽر وکر جي تخليق ۽ تصديق. (b) هڪ MM يونٽ سيل جو Dielectric مسلسل وکر.
لاڳاپيل اثرائتي پيرا ميٽرز جهڙوڪ موثر ڊائلڪٽرڪ مسلسل، مقناطيسي پارمميبلٽي، ۽ ريفريڪٽيڪو انڊيڪس سي ايس ٽي برقياتي مقناطيسي سمائيٽر جي تعمير ٿيل پوسٽ پروسيسنگ ٽيڪنڪ استعمال ڪندي اڀياس ڪئي وئي ايم ايم يونٽ سيل جي رويي کي وڌيڪ تجزيو ڪرڻ لاء. موثر ايم ايم پيٽررز کي ڇڪڻ واري پيٽرولن مان حاصل ڪيا ويا آهن هڪ مضبوط بحالي واري طريقي سان استعمال ڪندي. هيٺيون منتقلي ۽ موٽڻ جي کوٽائي مساواتون: (3) ۽ (4) استعمال ڪري سگهجن ٿيون اضطراري انڊيڪس ۽ رڪاوٽ کي طئي ڪرڻ لاءِ (ڏسو 40).
آپريٽر جا حقيقي ۽ خيالي حصا ترتيب سان (.)' ۽ (.)" جي نمائندگي ڪن ٿا، ۽ انٽيجر ويليو m حقيقي اضطراري انڊيڪس سان مطابقت رکي ٿو. Dielectric constant ۽ permeability جو اندازو لڳايو ويندو آهي فارمولن \(\varepsilon { } = { }n/z,\) ۽ \(\mu = nz\)، جيڪي ترتيب وار رڪاوٽ ۽ اضطراب واري انڊيڪس تي ٻڌل آهن. ايم ايم جي جوڙجڪ جو مؤثر ڊائلٽرڪ مسلسل وکر شڪل 5b ۾ ڏيکاريل آهي. گونج واري تعدد تي، مؤثر ڊائليڪٽر مسلسل منفي آهي. انگ اکر 6a،b پيش ڪيل يونٽ سيل جي اثرائتي پارمائيبلٽي (μ) ۽ موثر ريفريڪٽو انڊيڪس (n) جي نڪتل قدر ڏيکاري ٿو. خاص طور تي، ڪڍيل پارميبلٽيز صفر جي ويجهو مثبت حقيقي قدر ڏيکاري ٿو، جيڪا تجويز ڪيل ايم ايم ساخت جي ايپسيلون-منفي (ENG) ملڪيت جي تصديق ڪري ٿي. ان کان علاوه، جيئن ته شڪل 6a ۾ ڏيکاريل آهي، صفر جي ويجهو پارميبلٽي تي گونج مضبوط طور تي گونج جي تعدد سان لاڳاپيل آهي. ترقي يافته يونٽ سيل ۾ هڪ منفي موٽڻ واري انڊيڪس (Fig. 6b) آهي، جنهن جو مطلب آهي ته تجويز ڪيل ايم ايم اينٽنا ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو 21,41.
ھڪڙي براڊ بينڊ اينٽينا جي ترقي يافته پروٽوٽائپ کي تجويز ڪيل ڊيزائن کي تجرباتي طور تي جانچڻ لاء ٺاھيو ويو. انگ اکر 7a،b پيش ڪيل پروٽوٽائپ سنگل اينٽينا جون تصويرون ڏيکاريو، ان جا ڍانچي حصا ۽ ويجھي ميدان جي ماپ سيٽ اپ (SATIMO). اينٽينا جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء، ترقي يافته ميٽاسرفيس اينٽينا جي هيٺان تہه ۾ رکيل آهي، جيئن تصوير 8a ۾ ڏيکاريل آهي، اوچائي h سان. ھڪڙو 40mm x 40mm ڊبل-پرت ميٽاسرفيس 12mm وقفن تي ھڪڙي اينٽينا جي پوئين پاسي تي لاڳو ڪيو ويو. ان کان علاوه، هڪ پٺتي پيلن سان گڏ هڪ ميٽاسرفيس 12 ملي ميٽر جي فاصلي تي اڪيلو اينٽينا جي پوئين پاسي تي رکيل آهي. ميٽاسرفيس کي لاڳو ڪرڻ کان پوءِ، سنگل اينٽينا ڪارڪردگيءَ ۾ نمايان بهتري ڏيکاري ٿي، جيئن شڪل 1 ۽ 2 ۾ ڏيکاريل آهي. شڪل 8 ۽ 9. تصوير 8b ڏيکاري ٿي سميلٽ ٿيل ۽ ماپيل عڪاسي پلاٽن کي اڪيلو اينٽينا لاءِ بغير ۽ ميٽا سرفيس سان. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته هڪ metasurface سان هڪ antenna جي ڪوريج بينڊ هڪ metasurface کان سواء هڪ antenna جي ڪوريج بينڊ جي تمام گهڻو هڪجهڙائي آهي. انگ اکر 9a،b ڏيکاري ٿو ٺهيل ۽ مشاهدو ٿيل واحد اينٽينا جو مقابلو ۽ مجموعي ڪارڪردگيءَ کان سواءِ ۽ آپريٽنگ اسپيڪٽرم ۾ MS سان. اهو ڏسي سگھجي ٿو ته، غير ميٽاسرفيس اينٽينا جي مقابلي ۾، ميٽاسرفيس اينٽينا جي حاصلات کي خاص طور تي بهتر ڪيو ويو آهي، 5.15 dBi کان 8 dBi تائين وڌي رهيو آهي. سنگل ليئر ميٽاسرفيس، ڊبل ليئر ميٽاسرفيس، ۽ سنگل اينٽينا جو بيڪپلين ميٽا سرفيس سان گڏ بالترتيب 6 dBi، 6.9 dBi، ۽ 8 dBi وڌي ويو. ٻين ميٽاسرفيسز (سنگل ليئر ۽ ڊبل ليئر ايم سيز) جي مقابلي ۾، ڪاپر پٺاڻ سان گڏ هڪ واحد ميٽاسرفيس اينٽينا جو فائدو 8 ڊي بي آئي تائين آهي. ان صورت ۾، ميٽاسرفيس هڪ ريفلڪٽر طور ڪم ڪري ٿو، اينٽينا جي پٺئين شعاعن کي گھٽائي ٿو ۽ برقي مقناطيسي لهرن کي فيز ۾ تبديل ڪري ٿو، ان ڪري اينٽينا جي تابڪاري جي ڪارڪردگي کي وڌائي ٿو ۽ ان ڪري فائدو حاصل ڪري ٿو. ھڪڙي اينٽينا جي مجموعي ڪارڪردگي جو مطالعو بغير ۽ ميٽاسرفسس سان گڏ تصوير 9b ۾ ڏيکاريو ويو آھي. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ گهرجي ته هڪ antenna جي ڪارڪردگيء سان ۽ هڪ metasurface کان سواء لڳ ڀڳ هڪجهڙائي آهي. هيٺين فریکوئنسي رينج ۾، اينٽيننا ڪارڪردگي ٿورڙي گھٽجي ٿي. تجرباتي ۽ نقلي حاصلات ۽ ڪارڪردگي وکر سٺي معاهدي ۾ آهن. بهرحال، ٺهيل ۽ آزمائشي نتيجن جي وچ ۾ ٿورڙا فرق آهن پيداوار جي خرابين، ماپ جي رواداري، SMA پورٽ ڪنيڪشن جي نقصان، ۽ تار جي نقصان جي ڪري. ان کان علاوه، اينٽينا ۽ ايم ايس ريفلڪٽر نايلان اسپيسرز جي وچ ۾ واقع آهن، جيڪو هڪ ٻيو مسئلو آهي جيڪو نموني نتيجن جي مقابلي ۾ مشاهدو نتيجن کي متاثر ڪري ٿو.
شڪل (a) مڪمل ٿيل واحد اينٽينا ۽ ان سان لاڳاپيل اجزاء ڏيکاري ٿو. (b) ويجھي فيلڊ جي ماپ سيٽ اپ (SATIMO).
(a) ميٽا سرفيس ريفلڪٽرز استعمال ڪندي اينٽينا جوش (CST اسٽوڊيو سوٽ 2019). (b) هڪ واحد اينٽينا جي نقلي ۽ تجرباتي عڪاسي ۽ ايم ايس سان گڏ.
تخليق ۽ ماپ جا نتيجا (a) حاصل ڪيل حاصلات ۽ (b) تجويز ڪيل ميٽاسرفيس اثر اينٽينا جي مجموعي ڪارڪردگي.
MS استعمال ڪندي بيم نموني جو تجزيو. سنگل اينٽينا ويجھي فيلڊ ماپون ڪيون ويون SATIMO Near-Feld Experimental Environment of UKM SATIMO Near-Feld Systems Laboratory. انگ اکر 10a، b MS سان گڏ ۽ بغير تجويز ڪيل سنگل اينٽينا لاءِ 5.5 GHz تي ٺهيل ۽ مشاهدو ڪيل اي-جهاز ۽ H-جهاز جي شعاع جا نمونا ڏيکاريو. ترقي يافته سنگل اينٽينا (ايم ايس کان سواءِ) سائڊ لاب ويلز سان گڏ مسلسل ٻه طرفي تابڪاري نموني مهيا ڪري ٿي. تجويز ڪيل ايم ايس ريفلڪٽر کي لاڳو ڪرڻ کان پوءِ، اينٽينا اڻ سڌي تابڪاري جو نمونو مهيا ڪري ٿي ۽ پٺئين لاب جي سطح کي گھٽائي ٿي، جيئن تصوير 10a، b ۾ ڏيکاريل آهي. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته تجويز ڪيل سنگل اينٽينا تابڪاري جو نمونو وڌيڪ مستحڪم ۽ اڻ سڌي آهي تمام گهٽ پوئتي ۽ پاسي واري لابس سان جڏهن ڪاپر جي پسمنظر سان ميٽا سرفيس استعمال ڪيو وڃي. تجويز ڪيل ايم ايم آري ريفلڪٽر انٽينا جي پوئتي ۽ پاسي واري لابس کي گھٽائي ٿو جڏهن ته تابڪاري جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائيندي ڪرنٽ کي اڻ سڌي طرفن ۾ سڌو رستو ڏيکاريندي (Fig. 10a، b)، ان ڪري حاصلات ۽ سڌو سنئون وڌائي ٿي. اهو ڏٺو ويو ته تجرباتي تابڪاري جو نمونو تقريباً CST سميليشنز جي مقابلي ۾ هو، پر مختلف گڏ ڪيل اجزاء، ماپن جي رواداري، ۽ ڪيبلنگ جي نقصانن جي غلط ترتيب جي ڪري ٿورڙي مختلف هئي. ان کان علاوه، اينٽيننا ۽ ايم ايس ريفلڪٽر جي وچ ۾ هڪ نائلون اسپيسر داخل ڪيو ويو، جيڪو هڪ ٻيو مسئلو آهي جيڪو انگن اکرن جي مقابلي ۾ مشاهدو نتيجن کي متاثر ڪري ٿو.
5.5 GHz جي فريڪوئنسي تي ترقي يافته سنگل اينٽينا (بغير MS ۽ MS سان) جو تابڪاري نمونو ٺهيل ۽ جانچيو ويو.
تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جاميٽري شڪل 11 ۾ ڏيکاريل آهي ۽ ان ۾ چار سنگل اينٽينا شامل آهن. MIMO اينٽينا جا چار حصا آرٿوگوني طور تي ترتيب ڏنل آهن هڪ ٻئي جي طول و عرض 80 × 80 × 1.575 ملي ميٽر تي، جيئن تصوير 11 ۾ ڏيکاريل آهي. ڊزائين ڪيل MIMO اينٽينا ۾ 22 ملي ميٽر جي وچ ۾ عنصرن جو فاصلو آهي، جيڪو ننڍو آهي. اينٽينا جي ويجھي لاڳاپيل بين عنصرن جي مفاصلي. MIMO اينٽينا ترقي ڪئي. ان کان سواء، زمين جي جهاز جو حصو هڪ واحد اينٽينا وانگر ساڳئي طرح واقع آهي. تصوير 12a ۾ ڏيکاريل MIMO اينٽينا (S11، S22، S33، ۽ S44) جي عڪاسي قدر ساڳي رويي کي ڏيکاري ٿو جيئن 3.2–7.6 GHz بينڊ ۾ گونجندڙ واحد عنصر اينٽيننا. تنهن ڪري، هڪ MIMO اينٽينا جي رڪاوٽ بينڊوڊٿ بلڪل هڪ واحد اينٽيننا جي برابر آهي. MIMO اجزاء جي وچ ۾ جوڙيل اثر MIMO اينٽينن جي ننڍڙي بينڊوڊٿ جي نقصان جو بنيادي سبب آهي. شڪل 12b MIMO اجزاء تي بين الاقوامي رابطي جو اثر ڏيکاري ٿو، جتي MIMO اجزاء جي وچ ۾ بهترين اڪيلائي طئي ڪئي وئي. اينٽينن 1 ۽ 2 جي وچ ۾ اڪيلائي سڀ کان گھٽ آھي -13.6 ڊي بي، ۽ اينٽينن 1 ۽ 4 جي وچ ۾ اڪيلائي سڀ کان وڌيڪ آھي -30.4 ڊي بي. ان جي ننڍڙي سائيز ۽ وسيع بينڊوڊٿ جي ڪري، هي MIMO اينٽينا گهٽ حاصل ۽ گهٽ انٽرپٽ آهي. موصليت گهٽ آهي، تنهن ڪري وڌايل مضبوط ۽ موصليت جي ضرورت آهي؛
تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي ڊيزائن ميڪانيزم (a) مٿين ڏيک ۽ (b) زميني جهاز. (CST اسٽوڊيو سوٽ 2019).
پيش ڪيل ميٽاسرفيس MIMO اينٽينا جي جاميٽري ترتيب ۽ جوش جو طريقو تصوير 13a ۾ ڏيکاريو ويو آهي. 80x80x1.575mm جي طول و عرض سان هڪ 10x10mm ميٽرڪس هڪ 12mm اعلي MIMO اينٽينا جي پوئين پاسي لاءِ ٺهيل آهي، جيئن تصوير 13a ۾ ڏيکاريل آهي. اضافي طور تي، تانبے جي پٺتي پيلن سان گڏ ميٽاسرفيسز MIMO اينٽينن ۾ استعمال لاء آهن انهن جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء. ميٽاسرفيس ۽ MIMO اينٽينا جي وچ ۾ فاصلو اعلي حاصلات حاصل ڪرڻ لاءِ نازڪ آهي جڏهن ته اينٽينا پاران پيدا ٿيندڙ لهرن ۽ ميٽا سرفيس مان ظاهر ٿيندڙ لهرن جي وچ ۾ تعميري مداخلت جي اجازت ڏئي ٿي. وسيع ماڊلنگ اينٽينا ۽ ميٽاسرفيس جي وچ ۾ اونچائي کي بهتر ڪرڻ لاءِ ڪئي وئي جڏهن ته MIMO عناصر جي وچ ۾ وڌ ۾ وڌ حاصل ڪرڻ ۽ اڪيلائي لاءِ چوٿين-لڀ معيار کي برقرار رکڻ. MIMO اينٽينا ڪارڪردگي ۾ اهم سڌارا جيڪي ميٽاسرفيسز کي پٺتي پيلن سان استعمال ڪرڻ سان حاصل ڪيا ويا آھن ميٽاسرفيسز جي مقابلي ۾ پٺتي پيلن کان سواءِ ايندڙ بابن ۾ ڏيکاريا ويندا.
(a) MS (CST اسٽوڊيو سوٽ 2019) استعمال ڪندي تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جو CST سموليشن سيٽ اپ، (b) MS کان سواءِ ۽ MS سان گڏ ترقي يافته MIMO سسٽم جا ريفليڪانس وکر.
ميٽاسرفيسز سان گڏ ۽ بغير MIMO اينٽينن جا عڪس تصوير 13b ۾ ڏيکاريا ويا آهن، جتي S11 ۽ S44 پيش ڪيا ويا آهن MIMO سسٽم ۾ سڀني اينٽينن جي لڳ ڀڳ هڪجهڙائي واري رويي سبب. اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته MIMO اينٽينا جي -10 ڊي بي بينڊوڊٿ بغير ۽ هڪ ميٽاسرفيس سان لڳ ڀڳ ساڳي آهي. ان جي ابتڙ، تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي رڪاوٽ بينڊوڊٿ کي ڊبل-پرت MS ۽ backplane MS پاران بهتر ڪيو ويو آھي. اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته MS کان سواء، MIMO اينٽينا سينٽر فريکوئنسي جي نسبت 81.5٪ (3.2-7.6 GHz) جي هڪ جزوي بينڊوڊٿ مهيا ڪري ٿي. MS کي بيڪپلين سان گڏ ڪرڻ تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي بينڊوڊٿ کي 86.3٪ (3.08–7.75 GHz) تائين وڌائي ٿو. جيتوڻيڪ ٻٽي-پرت MS ذريعي وڌائي ٿو، بهتري MS جي ڀيٽ ۾ گھٽ آھي تانبے جي پس منظر سان. ان کان علاوه، هڪ ڊبل-پرت MC اينٽنا جي سائيز کي وڌائي ٿو، ان جي قيمت وڌائي ٿو، ۽ ان جي حد کي محدود ڪري ٿو. ٺهيل MIMO اينٽينا ۽ ميٽاسرفيس ريفلڪٽر ٺاهيل آهن ۽ تصديق ٿيل آهن تخليقي نتيجن کي درست ڪرڻ ۽ حقيقي ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ لاءِ. شڪل 14a ڏيکاري ٿو ٺهيل MS پرت ۽ MIMO اينٽينا مختلف اجزاء سان گڏ، جڏهن ته شڪل 14b ترقي يافته MIMO سسٽم جي تصوير ڏيکاري ٿو. MIMO اينٽينا ميٽاسرفيس جي چوٽي تي چار نايلان اسپيسر استعمال ڪندي لڳل آهي، جيئن تصوير 14b ۾ ڏيکاريل آهي. شڪل 15a ترقي يافته MIMO اينٽينا سسٽم جي ويجهو فيلڊ تجرباتي سيٽ اپ جو هڪ سنيپ شاٽ ڏيکاري ٿو. هڪ PNA نيٽ ورڪ تجزيه ڪندڙ (Agilent Technologies PNA N5227A) استعمال ڪيو ويو پکيڙيندڙ پيٽرولن جو اندازو لڳائڻ ۽ UKM SATIMO Near-Feld Systems Laboratory ۾ ويجھي فيلڊ جي اخراج جي خاصيتن کي جانچڻ ۽ خاص ڪرڻ لاءِ.
(a) SATIMO جون تصويرون ويجھي فيلڊ جي ماپن (b) S11 MIMO اينٽينا جا نقلي ۽ تجرباتي وکر MS سان گڏ ۽ بغير.
هي سيڪشن پيش ڪري ٿو هڪ تقابلي مطالعو پيش ڪيل 5G MIMO اينٽينا جي ٺهيل ۽ مشاهدو S-پيراميٽرز جو. شڪل 15b ضم ٿيل 4-عنصر MIMO MS اينٽينا جي تجرباتي عڪاسي پلاٽ کي ڏيکاري ٿو ۽ ان کي CST تخليق جي نتيجن سان موازنہ ڪري ٿو. تجرباتي عڪاسي سي ايس ٽي جي حساب سان ساڳيا مليا، پر پيداواري نقصن ۽ تجرباتي رواداري جي ڪري ڪجھ مختلف ھئا. ان کان علاوه، تجويز ڪيل MS-بنياد MIMO پروٽوٽائپ جو مشاهدو عڪاسي 5G اسپيڪٽرم کي 6 GHz کان هيٺ 4.8 GHz جي رڪاوٽ بينڊوڊٿ سان ڍڪي ٿو، جنهن جو مطلب آهي ته 5G ايپليڪيشنون ممڪن آهن. بهرحال، ماپيل گونج فريڪوئنسي، بينڊوڊٿ، ۽ طول و عرض CST تخليق جي نتيجن کان ٿورو مختلف آهي. پيداوار جي خرابين، coax-to-SMA ملائڻ جي نقصان، ۽ ٻاهرين ماپ سيٽ اپ ماپ ۽ ٺهيل نتيجن جي وچ ۾ فرق پيدا ڪري سگھن ٿا. جڏهن ته، انهن نقصن جي باوجود، تجويز ڪيل MIMO سٺي ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي، تخليقن ۽ ماپن جي وچ ۾ مضبوط معاهدو مهيا ڪندي، ان کي ذيلي 6 GHz 5G وائرليس ايپليڪيشنن لاءِ چڱيءَ طرح موزون بڻائي ٿي.
ٺهيل ۽ مشاهدو ڪيل MIMO اينٽينا حاصل ڪرڻ وارا وکر شڪل 2 ۽ 2 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. جيئن تصوير 16a،b ۽ 17a،b ۾ ڏيکاريل آهي، ترتيب سان، MIMO اجزاء جو باهمي رابطو ڏيکاريو ويو آهي. جڏهن ميٽاسرفسس MIMO اينٽينن تي لاڳو ٿين ٿا، MIMO اينٽينن جي وچ ۾ اڪيلائي خاص طور تي بهتر ٿي چڪي آهي. ڀرسان اينٽينا عناصر S12، S14، S23 ۽ S34 جي وچ ۾ اڪيلائي واري پلاٽ هڪجهڙا وکر ڏيکاريندا آهن، جڏهن ته ڊرون MIMO اينٽيننا S13 ۽ S42 انهن جي وچ ۾ وڏي فاصلي جي ڪري ساڳئي طرح وڌيڪ اڪيلائي ڏيکاريندا آهن. ڀرسان اينٽينن جي نقلي ٽرانسميشن خاصيتون شڪل 16a ۾ ڏيکاريل آهن. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته 5G آپريٽنگ اسپيڪٽرم ۾ 6 GHz کان هيٺ، ميٽاسرفيس کان سواءِ MIMO اينٽينا جي گھٽ ۾ گھٽ اڪيلائي -13.6 dB آهي، ۽ ميٽاسرفيس لاءِ هڪ backplane سان - 15.5 dB. حاصل ڪرڻ وارو پلاٽ (Figure 16a) ڏيکاري ٿو ته backplane metasurface خاص طور تي MIMO اينٽينا عناصر جي وچ ۾ اڪيلائي کي بهتر بڻائي ٿو سنگل ۽ ڊبل-پرت ميٽا سرفيسس جي مقابلي ۾. ڀرسان اينٽينا عناصر تي، سنگل ۽ ڊبل-پرت ميٽا سرفيس تقريبن -13.68 ڊي بي ۽ -14.78 ڊي بي جي گھٽ ۾ گھٽ اڪيلائي فراهم ڪن ٿا، ۽ ٽامي جي پس منظر واري ميٽا سرفيس تقريبن -15.5 ڊي بي مهيا ڪري ٿي.
MIMO عناصر جي MS پرت کان سواءِ ۽ MS پرت سان ٺهيل ڌار ڌار وکر: (a) S12، S14، S34 ۽ S32 ۽ (b) S13 ۽ S24.
تجويز ڪيل MS-based MIMO اينٽينن جي تجرباتي حاصل ڪيل وکر بغير ۽ ان سان: (a) S12، S14، S34 ۽ S32 ۽ (b) S13 ۽ S24.
MIMO diagonal antenna حاصل ڪرڻ کان اڳ ۽ بعد ۾ MS پرت کي شامل ڪرڻ جا پلاٽ تصوير 16b ۾ ڏيکاريا ويا آهن. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته ميٽاسرفيس (اينٽينا 1 ۽ 3) کان سواءِ ڊرون اينٽينن جي وچ ۾ گهٽ ۾ گهٽ اڪيلائي - 15.6 ڊي بي آپريٽنگ اسپيڪٽرم ۾، ۽ هڪ ميٽا سرفيس هڪ پس منظر سان آهي - 18 ڊي بي. ميٽاسرفيس اپروچ خاص طور تي ڊيگنل MIMO اينٽينن جي وچ ۾ ملندڙ اثرات کي گھٽائي ٿو. سنگل ليئر ميٽاسرفيس لاءِ وڌ ۾ وڌ موصليت -37 ڊي بي آهي، جڏهن ته ڊبل ليئر ميٽا سرفيس لاءِ اها قيمت -47 ڊي بي تائين وڃي ٿي. ٽامي جي پس منظر سان ميٽاسرفيس جي وڌ ۾ وڌ اڪيلائي −36.2 dB آهي، جيڪا وڌندي فريڪوئنسي رينج سان گهٽجي ٿي. بيڪپلين کان سواءِ سنگل ۽ ڊبل ليئر ميٽاسرفيسز جي مقابلي ۾، بيڪپلين سان ميٽا سرفيسس پوري گهربل آپريٽنگ فريڪوئنسي رينج ۾ اعليٰ اڪيلائي فراهم ڪن ٿا، خاص طور تي 5G رينج ۾ 6 GHz کان هيٺ، جيئن تصوير 16a، b ۾ ڏيکاريل آهي. سڀ کان وڌيڪ مشهور ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل 5G بينڊ هيٺان 6 GHz (3.5 GHz)، سنگل ۽ ٻٽي-پرت ميٽا سرفيسس ۾ MIMO اجزاء جي وچ ۾ گھٽ اڪيلائي هوندي آهي ميٽاسرفيسز جي ڀيٽ ۾ ڪاپر پٺاڻن سان (تقريبا ڪو ايم ايس ناهي) (ڏسو شڪل 16a)، ب). حاصل ڪيل ماپون شڪل 17a، b ۾ ڏيکاريا ويا آھن، ترتيب سان ڀرپاسي واري اينٽينن (S12، S14، S34 ۽ S32) ۽ ڊرون اينٽينن (S24 ۽ S13) جي اڪيلائي ڏيکاريندي. جيئن انهن انگن اکرن مان ڏسي سگھجي ٿو (تصوير 17a، b)، MIMO اجزاء جي وچ ۾ تجرباتي اڪيلائي چڱيءَ طرح ٺھيل اڪيلائي سان متفق آھي. جيتوڻيڪ پيداوار جي خرابين، SMA بندرگاهن ڪنيڪشن ۽ تار جي نقصانن جي ڪري ٺهيل ۽ ماپيل CST قدرن جي وچ ۾ ننڍا ننڍا فرق آهن. ان کان علاوه، اينٽينا ۽ ايم ايس ريفلڪٽر نايلان اسپيسرز جي وچ ۾ واقع آهن، جيڪو هڪ ٻيو مسئلو آهي جيڪو نموني نتيجن جي مقابلي ۾ مشاهدو نتيجن کي متاثر ڪري ٿو.
5.5 GHz تي مٿاڇري جي موجوده ورڇ جو اڀياس ڪيو ته جيئن سطح جي موج دٻائڻ جي ذريعي باهمي ميلاپ کي گهٽائڻ ۾ ميٽا سرفيسس جي ڪردار کي منطقي بڻائي سگهجي. تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي مٿاڇري جي موجوده ورڇ تصوير 18 ۾ ڏيکاريل آهي، جتي اينٽينا 1 هلائي ويندي آهي ۽ باقي اينٽينا 50 اوهم لوڊ سان ختم ٿي ويندي آهي. جڏهن اينٽينا 1 کي متحرڪ ڪيو ويندو آهي، هڪ ميٽاسرفيس جي غير موجودگيءَ ۾ 5.5 GHz تي ويجهن اينٽينن تي اهم گڏيل ملندڙ واهه ظاهر ٿيندا، جيئن تصوير 18a ۾ ڏيکاريل آهي. ان جي برعڪس، metasurfaces جي استعمال ذريعي، جيئن تصوير 18b-d ۾ ڏيکاريل آهي، ڀرپاسي واري اينٽينن جي وچ ۾ اڪيلائي کي بهتر بڻايو ويو آهي. اهو ياد رکڻ گهرجي ته ويجهن شعبن جي گڏيل ميلاپ جي اثر کي يونٽ سيلز جي ڀرپاسي وارين رِنگز ۽ MS يونٽ جي ڀرپاسي واري MS يونٽ جي سيلن کي مخالف متوازي هدايتن ۾ MS پرت سان گڏ ملائڻ واري ڪرنٽ کي پروپيگٽ ڪري گھٽ ڪري سگهجي ٿو. ورهايل اينٽينن کان ايم ايس يونٽن تائين موجوده انجڻ MIMO اجزاء جي وچ ۾ اڪيلائي کي بهتر ڪرڻ لاء هڪ اهم طريقو آهي. نتيجي طور، MIMO اجزاء جي وچ ۾ موجوده جوڙڻ تمام گھٽجي ويو آھي، ۽ اڪيلائي پڻ تمام بھترين آھي. ڇاڪاڻ ته ڪوپلنگ فيلڊ وڏي پيماني تي عنصر ۾ ورهايل آهي، تانبا جي پس منظر واري ميٽاسرفيس MIMO اينٽيننا اسيمبليء کي اڪيلو ۽ ڊبل-پرت ميٽاسرفيسز (Figure 18d) کان گهڻو وڌيڪ الڳ ڪري ٿو. ان کان علاوه، ترقي يافته MIMO اينٽينا تمام گهٽ پوئتي پروپيگيشن ۽ پاسي جي پروپيگيشن آهي، هڪ غير طرفي تابڪاري نموني پيدا ڪري ٿي، ان ڪري تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي حاصلات کي وڌايو.
5.5 GHz تي تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي مٿاڇري جي موجوده نمونن (a) MC کان سواءِ، (b) سنگل-ليئر MC، (c) ڊبل-ليئر MC، ۽ (d) ٽامي جي پٺيءَ سان سنگل-پرت MC. (CST اسٽوڊيو سوٽ 2019).
آپريٽنگ فریکوئنسي جي اندر، شڪل 19a ڏيکاري ٿو ٺهيل ۽ مشاهدو حاصل ڪيل حاصل ڪيل MIMO اينٽينا جي بغير ۽ ميٽاسرفيسس سان. ميٽاسرفيس کان سواءِ MIMO اينٽينا جو نقلي حاصل ڪيل حاصل 5.4 dBi آهي، جيئن تصوير 19a ۾ ڏيکاريل آهي. MIMO اجزاء جي وچ ۾ گڏيل گڏيل اثر جي ڪري، تجويز ڪيل MIMO اينٽينا اصل ۾ حاصل ڪري ٿو 0.25 dBi هڪ واحد اينٽينا کان وڌيڪ. metasurfaces جو اضافو MIMO اجزاء جي وچ ۾ اهم حاصلات ۽ اڪيلائي مهيا ڪري سگھي ٿو. اهڙيء طرح، تجويز ڪيل ميٽاسرفيس MIMO اينٽينا 8.3 dBi تائين اعلي حقيقي حاصل حاصل ڪري سگھي ٿو. جيئن ته شڪل 19a ۾ ڏيکاريل آهي، جڏهن هڪ واحد ميٽاسرفيس استعمال ڪيو ويندو آهي MIMO اينٽينا جي پٺتي تي، فائدو وڌائي ٿو 1.4 dBi. جڏهن ميٽاسرفيس کي ٻيڻو ڪيو وڃي ٿو، حاصلات 2.1 ڊي بي آئي طرفان وڌي ٿو، جيئن شڪل 19a ۾ ڏيکاريل آهي. جڏهن ته، 8.3 dBi جو متوقع وڌ ۾ وڌ فائدو حاصل ڪيو ويندو آهي جڏهن ميٽاسرفيس استعمال ڪندي ڪاپر جي پس منظر سان. خاص طور تي، سنگل پرت ۽ ڊبل-پرت ميٽاسرفيس لاء وڌ ۾ وڌ حاصل ڪيل حاصلات 6.8 dBi ۽ 7.5 dBi، ترتيب سان، جڏهن ته وڌ ۾ وڌ حاصل ڪيل حاصلات ھيٺئين-پرت ميٽاسرفيس لاء 8.3 dBi آھي. اينٽينا جي پوئين پاسي تي ميٽاسرفيس پرت هڪ ريفلڪٽر جي طور تي ڪم ڪري ٿي، اينٽينا جي پوئين پاسي کان تابڪاري کي ظاهر ڪندي ۽ ٺهيل MIMO اينٽينا جي اڳيان کان پوئتي (F/B) تناسب کي بهتر بڻائي ٿي. ان کان علاوه، اعلي رڪاوٽ ايم ايس ريفلڪٽر برقي مقناطيسي لهرن کي فيز ۾ ٺاهي ٿو، ان ڪري اضافي گونج پيدا ڪري ٿو ۽ تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي تابڪاري ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. MIMO اينٽينا جي پويان نصب ٿيل ايم ايس ريفلڪٽر حاصل ڪيل حاصلات کي وڌائي سگھي ٿو، جيڪو تجرباتي نتيجن جي تصديق ڪري ٿو. ترقي يافته پروٽوٽائپ MIMO اينٽينا جا مشاهدو ۽ نقلي حاصلات لڳ ڀڳ ساڳيا آهن، جڏهن ته، ڪجهه فريڪوئنسيز تي ماپيل حاصل نقلي حاصلات کان وڌيڪ آهي، خاص ڪري MIMO لاءِ MS کان سواءِ؛ تجرباتي حاصلات ۾ اهي تبديليون نايلان پيڊن جي ماپ رواداري، ڪيبل جي نقصان، ۽ اينٽينا سسٽم ۾ ملائڻ جي سبب آهن. ميٽاسرفيس کان سواءِ MIMO اينٽينا جي چوٽي ماپيل حاصل 5.8 dBi آهي، جڏهن ته ڪاپر جي پسمنظر سان ميٽاسرفيس 8.5 dBi آهي. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته تجويز ڪيل مڪمل 4-پورٽ MIMO اينٽينا سسٽم ايم ايس ريفلڪٽر سان، تجرباتي ۽ عددي حالتن هيٺ اعليٰ فائدن جي نمائش ڪري ٿو.
تخليق ۽ تجرباتي نتيجا (الف) حاصل ڪيل حاصلات ۽ (ب) ميٽاسرفيس اثر سان تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جي مجموعي ڪارڪردگي.
شڪل 19b تجويز ڪيل MIMO سسٽم جي مجموعي ڪارڪردگي کي ڏيکاري ٿو بغير ۽ ميٽاسرفيس ريفلڪٽرز سان. شڪل 19b ۾، پسمانده جهاز سان ايم ايس استعمال ڪندي گھٽ ۾ گھٽ ڪارڪردگي 73٪ کان مٿي هئي (84٪ تائين). MC ۽ MC سان بغير ترقي يافته MIMO اينٽينن جي مجموعي ڪارڪردگي تقريباً ساڳي آهي معمولي فرقن سان گڏ ٺهيل قدرن جي مقابلي ۾. هن جا سبب آهن ماپ رواداري ۽ انٽينا ۽ ايم ايس ريفلڪٽر جي وچ ۾ اسپيسر جو استعمال. ماپيل حاصل ڪيل حاصلات ۽ مجموعي ڪارڪردگي پوري فريڪوئنسي تي لڳ ڀڳ هڪجهڙائي وارا نتيجا آهن، ظاهر ڪن ٿا ته تجويز ڪيل MIMO پروٽوٽائپ جي ڪارڪردگي توقع جي مطابق آهي ۽ تجويز ڪيل MS-based MIMO اينٽينا 5G ڪميونيڪيشن لاءِ موزون آهي. تجرباتي مطالعي ۾ غلطين جي ڪري، ليبارٽري تجربن جي مجموعي نتيجن ۽ تخليق جي نتيجن جي وچ ۾ اختلاف موجود آهن. تجويز ڪيل پروٽوٽائپ جي ڪارڪردگي اينٽينا ۽ SMA ڪنيڪٽر جي وچ ۾ رڪاوٽ جي بي ميلاپ، coaxial ڪيبل جي تقسيم نقصان، سولڊرنگ اثرات، ۽ تجرباتي سيٽ اپ لاء مختلف اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي قربت کان متاثر ٿئي ٿي.
شڪل 20 بيان ڪري ٿي انٽينا جي ڊيزائن ۽ اصلاح جي ترقي کي بلاڪ ڊاگرام جي صورت ۾. هي بلاڪ ڊاگرام پيش ڪيل MIMO اينٽينا ڊيزائن جي اصولن جو هڪ قدم قدم تفصيل فراهم ڪري ٿو، انهي سان گڏ اهي پيرا ميٽر جيڪي اينٽينا کي بهتر ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا گهربل اعلي حاصلات حاصل ڪرڻ لاءِ ۽ هڪ وسيع آپريٽنگ فریکوئنسي تي اعلي اڪيلائي.
ويجھي فيلڊ MIMO اينٽينا جي ماپ ماپ ڪئي وئي SATIMO ويجھي-فيلڊ تجرباتي ماحول ۾ UKM SATIMO ويجھي-فيلڊ سسٽم ليبارٽري ۾. انگ اکر 21a,b 5.5 GHz جي آپريٽنگ فريڪوئنسي تي MS سان ۽ بغير دعويٰ ڪيل MIMO اينٽينا جي نقلي ۽ مشاهدو ڪيل اي-جهاز ۽ H-جهاز تابڪاري نمونن کي ظاهر ڪري ٿو. 5.5 GHz جي آپريٽنگ فریکوئنسي رينج ۾، ترقي يافته غير MS MIMO اينٽينا هڪ ​​مسلسل ٻه طرفي تابڪاري نمونو مهيا ڪري ٿي سائڊ لاب ويلز سان. ايم ايس ريفلڪٽر کي لاڳو ڪرڻ کان پوءِ، اينٽينا اڻ سڌي تابڪاري وارو نمونو مهيا ڪري ٿي ۽ پٺئين لاب جي سطح کي گھٽائي ٿي، جيئن تصوير 21a، b ۾ ڏيکاريل آهي. اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته ڪاپر جي پس منظر سان ميٽاسرفيس کي استعمال ڪندي، تجويز ڪيل MIMO اينٽينا جو نمونو وڌيڪ مستحڪم ۽ اڻ سڌي آهي MS کان سواءِ، تمام گهٽ پوئتي ۽ پاسي واري لاب سان. تجويز ڪيل ايم ايم آري ريفلڪٽر اينٽينا جي پوئتي ۽ پاسي واري لاب کي گھٽائي ٿو ۽ شعاعن جي خاصيتن کي بھتر ڪري ٿو جيڪو ڪرنٽ کي اڻ سڌي طرف ھلائي ٿو (تصوير 21a، b)، ان ڪري نفعو ۽ سڌو رستو وڌائي ٿو. ماپيل تابڪاري جو نمونو حاصل ڪيو ويو پورٽ 1 لاءِ 50 ohm لوڊ سان باقي بندرگاهن سان ڳنڍيل. اهو مشاهدو ڪيو ويو ته تجرباتي تابڪاري جو نمونو لڳ ڀڳ هڪجهڙو هو جيڪو CST پاران ٺهيل آهي، جيتوڻيڪ اتي ڪجهه انحراف هئا جزو جي غلط ترتيب، ٽرمينل بندرگاهن مان موٽڻ، ۽ ڪيبل ڪنيڪشن ۾ نقصان. اضافي طور تي، اينٽينا ۽ ايم ايس ريفلڪٽر جي وچ ۾ هڪ نائلون اسپيڪر داخل ڪيو ويو، جيڪو هڪ ٻيو مسئلو آهي جيڪو اڳڪٿي ڪيل نتيجن جي مقابلي ۾ مشاهدو نتيجن کي متاثر ڪري ٿو.
5.5 GHz جي فريڪوئنسي تي ترقي يافته MIMO اينٽينا (MS کان سواءِ ۽ MS سان) جي تابڪاري جو نمونو ٺهيل ۽ جانچيو ويو.
اهو نوٽ ڪرڻ ضروري آهي ته بندرگاهه جي اڪيلائي ۽ ان سان لاڳاپيل خاصيتون ضروري آهن جڏهن MIMO سسٽم جي ڪارڪردگي جو جائزو وٺو. تجويز ڪيل MIMO سسٽم جي تنوع ڪارڪردگي، بشمول لفافي رابطي جي گنجائش (ECC) ۽ تنوع حاصل (DG)، ٺهيل MIMO اينٽينا سسٽم جي مضبوطي کي بيان ڪرڻ لاء جانچيو ويو آهي. MIMO اينٽينا جي اي سي سي ۽ ڊي جي ان جي ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو جيئن اهي MIMO سسٽم جي ڪارڪردگي جا اهم پهلو آهن. هيٺيون حصا پيش ڪيل MIMO اينٽينا جي انهن خاصيتن کي تفصيل سان بيان ڪندا.
لفافي رابطي جي کوٽائي (ECC). جڏهن ڪنهن به MIMO سسٽم تي غور ڪندي، ECC اهو درجو طئي ڪري ٿو جنهن ۾ جزوي عنصر هڪ ٻئي سان تعلق رکن ٿا انهن جي مخصوص ملڪيتن جي حوالي سان. اهڙيء طرح، ECC هڪ وائرليس مواصلاتي نيٽ ورڪ ۾ چينل جي اڪيلائي جي درجي کي ڏيکاري ٿو. ترقي يافته MIMO سسٽم جو ECC (لفافو رابطي جي کوٽ) S-parameters ۽ پري-فيلڊ اخراج جي بنياد تي طئي ڪري سگهجي ٿو. Eq کان. (7) ۽ (8) تجويز ڪيل MIMO اينٽينا 31 جي اي سي سي کي طئي ڪري سگهجي ٿو.
ريفريڪشن ڪوئفيشٽ سي آءِ جي نمائندگي ڪري ٿو ۽ سيج ٽرانسميشن ڪوفيشيٽ جي نمائندگي ڪري ٿو. j-th ۽ i-th اينٽينن جا ٽي-dimensional تابڪاري جا نمونا بيان ڪيا ويا آهن \(\vec{R}_{j} \left( {\theta,\varphi } \right)\) ۽ \( \vec {{R_{i } }} سولڊ زاويه ڏيکاريل آهي \left( {\theta,\varphi } \right)\) ۽ \({\Omega }\). تجويز ڪيل اينٽينا جو ECC وکر شڪل 22a ۾ ڏيکاريو ويو آهي ۽ ان جي قيمت 0.004 کان گهٽ آهي، جيڪا وائرليس سسٽم لاءِ 0.5 جي قابل قبول قدر کان هيٺ آهي. تنهن ڪري، ECC جي گھٽتائي جو مطلب آهي ته تجويز ڪيل 4-پورٽ MIMO سسٽم اعلي تنوع مهيا ڪري ٿو43.
Diversity Gain (DG) DG هڪ ٻيو MIMO سسٽم پرفارمنس ميٽرڪ آهي جيڪو بيان ڪري ٿو ته تنوع اسڪيم تابڪاري طاقت کي ڪيئن متاثر ڪري ٿو. تعلق (9) MIMO اينٽيننا سسٽم جي ڊي جي ڊي کي ترقي ڪري ٿو، جيئن 31 ۾ بيان ڪيو ويو آهي.
شڪل 22b پيش ڪيل MIMO سسٽم جي ڊي جي ڊراگرام کي ڏيکاري ٿو، جتي ڊي جي قيمت 10 ڊي بي جي تمام ويجهو آهي. ڊزائين ڪيل MIMO سسٽم جي سڀني اينٽينن جي ڊي جي قيمت 9.98 ڊي بي کان وڌيڪ آهي.
جدول 1 تجويز ڪيل ميٽاسرفيس MIMO اينٽينا جي ڀيٽ ڪري ٿو تازو ترقي يافته ساڳيا MIMO سسٽم سان. مقابلي ۾ مختلف ڪارڪردگي جي ماپن کي حساب ۾ رکي ٿو، بشمول بينڊوڊٿ، حاصل، وڌ کان وڌ اڪيلائي، مجموعي ڪارڪردگي، ۽ تنوع ڪارڪردگي. محققن 5، 44، 45، 46، 47 ۾ مختلف MIMO اينٽينا پروٽوٽائپس پيش ڪيا آهن جن ۾ حاصلات ۽ اڪيلائي وڌائڻ واري ٽيڪنڪ شامل آهن. اڳ ۾ شايع ٿيل ڪمن جي مقابلي ۾، تجويز ڪيل MIMO سسٽم ميٽاسرفيس ريفلڪٽرز سان گڏ انهن کي بينڊوڊٿ، حاصل ڪرڻ ۽ اڪيلائي جي لحاظ کان بهتر بڻائي ٿو. اضافي طور تي، رپورٽ ڪيل ساڳئي اينٽينن جي مقابلي ۾، ترقي يافته MIMO سسٽم اعلي تنوع جي ڪارڪردگي ۽ مجموعي ڪارڪردگي کي ننڍي سائيز ۾ ڏيکاري ٿو. جيتوڻيڪ سيڪشن 5.46 ۾ بيان ڪيل اينٽينا اسان جي تجويز ڪيل اينٽينن کان وڌيڪ اڪيلائي وارا آهن، اهي اينٽينا وڏي سائيز، گهٽ فائدي، تنگ بينڊوڊٿ، ۽ خراب MIMO ڪارڪردگي جو شڪار آهن. 45 ۾ تجويز ڪيل 4-پورٽ MIMO اينٽينا اعليٰ نفعو ۽ ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو، پر ان جي ڊيزائن ۾ گھٽ اڪيلائي، وڏي سائيز، ۽ خراب تنوع ڪارڪردگي آھي. ٻئي طرف، 47 ۾ تجويز ڪيل ننڍي سائيز جي اينٽينا سسٽم ۾ تمام گھٽ نفعو ۽ آپريٽنگ بينڊوڊٿ آهي، جڏهن ته اسان جو تجويز ڪيل MS تي ٻڌل 4-پورٽ MIMO سسٽم ننڍي سائيز، اعليٰ نفعو، اعليٰ اڪيلائي ۽ بهتر ڪارڪردگيءَ جي نمائش ڪري ٿو MIMO. ان ڪري، تجويز ڪيل ميٽاسرفيس MIMO اينٽينا ذيلي 6 GHz 5G ڪميونيڪيشن سسٽم لاءِ هڪ وڏو مدمقابل بڻجي سگهي ٿو.
هڪ چار-پورٽ ميٽاسرفيس ريفلڪٽر تي ٻڌل وائڊ بينڊ MIMO اينٽينا اعليٰ حاصل ۽ اڪيلائي سان 6 GHz کان هيٺ 5G ايپليڪيشنن کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ تجويز ڪيل آهي. مائڪرو اسٽريپ لائن هڪ چورس ريڊيٽنگ سيڪشن کي فيڊ ڪري ٿي، جنهن کي ترڪي جي ڪنڊن تي چورس ذريعي ڪٽيو ويو آهي. تجويز ڪيل MS ۽ اينٽينا ايميٽر تيز رفتار 5G ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ شاندار ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ Rogers RT5880 سان ملندڙ ذيلي مواد تي لاڳو ڪيا ويا آهن. MIMO اينٽينا وسيع رينج ۽ اعلي حاصلات جي خصوصيت، ۽ MIMO اجزاء ۽ شاندار ڪارڪردگي جي وچ ۾ آواز جي اڪيلائي فراهم ڪري ٿي. ترقي يافته سنگل اينٽينا 0.58؟ 0.58؟ 0.02 جا ننڍا طول و عرض آهن؟ هڪ 5 × 5 ميٽا سرفيس صف سان، هڪ وسيع 4.56 GHz آپريٽنگ بينڊوڊٿ، 8 dBi چوٽي حاصل ڪرڻ ۽ اعلي ماپيل ڪارڪردگي مهيا ڪري ٿي. تجويز ڪيل چار-پورٽ MIMO اينٽينا (2 × 2 سري) هر تجويز ڪيل واحد اينٽينا کي 1.05λ × 1.05λ × 0.02λ جي طول و عرض سان ٻئي اينٽينا سان ترتيب ڏيندي ترتيب ڏني وئي آهي. 10 × 10 MM صف کي 12mm اعلي MIMO اينٽينا هيٺ گڏ ڪرڻ جي سفارش ڪئي وئي آهي، جيڪا پوئتي تابڪاري کي گهٽائي سگهي ٿي ۽ MIMO اجزاء جي وچ ۾ باهمي جوڙيل کي گهٽائي سگهي ٿي، انهي سان حاصل ڪرڻ ۽ اڪيلائي کي بهتر بڻائي ٿو. تجرباتي ۽ تخليقي نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته ترقي يافته MIMO پروٽوٽائپ 3.08-7.75 GHz جي وسيع فريڪئنسي رينج ۾ ڪم ڪري سگهي ٿو، 5G اسپيڪٽرم کي 6 GHz کان هيٺ ڍڪي ٿو. ان کان علاوه، تجويز ڪيل MS-بنياد MIMO اينٽينا 2.9 dBi جي وڌ ۾ وڌ حاصل ڪري، 8.3 dBi جي وڌ ۾ وڌ حاصل ڪري، ۽ MIMO اجزاء جي وچ ۾ شاندار اڪيلائي (> 15.5 dB) مهيا ڪري ٿي، MS جي تعاون جي تصديق ڪندي. ان کان علاوه، تجويز ڪيل MIMO اينٽينا 82٪ جي اعلي اوسط مجموعي ڪارڪردگي ۽ 22 ملي ايم جي گھٽ انٽر-ايليمينٽ فاصلو آھي. اينٽينا شاندار MIMO تنوع جي ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي جنهن ۾ تمام اعلي ڊي جي (9.98 ڊي بي کان وڌيڪ)، تمام گهٽ ECC (0.004 کان گهٽ) ۽ اڻ سڌي تابڪاري نموني شامل آهن. ماپ جا نتيجا نقلي نتيجن سان بلڪل ملندڙ جلندڙ آھن. اهي خاصيتون تصديق ڪن ٿيون ته ترقي يافته چار-پورٽ MIMO اينٽينا سسٽم 5G ڪميونيڪيشن سسٽم لاءِ ذيلي 6 GHz فريڪوئنسي رينج ۾ قابل عمل انتخاب ٿي سگهي ٿو.
Cowin مهيا ڪري سگهي ٿو 400-6000MHz وائڊ بينڊ پي سي بي اينٽينا، ۽ توهان جي ضرورت مطابق نئين اينٽينا کي ڊزائين ڪرڻ لاءِ سپورٽ، مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو بغير ڪنهن شڪ جي جيڪڏهن توهان وٽ ڪا درخواست آهي.