Menggunakan metasurface untuk meningkatkan penguatan dan isolasi antena PCB pita lebar untuk sistem komunikasi 5G sub-6 GHz

Karya ini mengusulkan antena pita lebar metasurface (MS) multi-input multiple-output (MIMO) terintegrasi yang ringkas untuk sistem komunikasi nirkabel sub-6 GHz generasi kelima (5G). Kebaruan nyata dari sistem MIMO yang diusulkan adalah bandwidth operasinya yang lebar, penguatan yang tinggi, jarak antar komponen yang kecil, dan isolasi yang sangat baik dalam komponen MIMO. Titik pancaran antena dipotong secara diagonal, sebagian dibumikan, dan permukaan meta digunakan untuk meningkatkan kinerja antena. Prototipe antena MS tunggal terintegrasi yang diusulkan memiliki dimensi miniatur 0,58λ × 0,58λ × 0,02λ. Hasil simulasi dan pengukuran menunjukkan performa wideband dari 3,11 GHz hingga 7,67 GHz, termasuk gain tertinggi yang dicapai sebesar 8 dBi. Sistem MIMO empat elemen dirancang sedemikian rupa sehingga setiap antena ortogonal satu sama lain dengan tetap mempertahankan ukuran kompak dan kinerja pita lebar dari 3,2 hingga 7,6 GHz. Prototipe MIMO yang diusulkan dirancang dan dibuat pada substrat Rogers RT5880 dengan loss rendah dan dimensi miniatur 1,05? 1,05? 0,02?, dan kinerjanya dievaluasi menggunakan susunan resonator cincin tertutup persegi yang diusulkan dengan cincin belah 10 x 10. Bahan dasarnya sama. Metasurface bidang belakang yang diusulkan secara signifikan mengurangi radiasi balik antena dan memanipulasi medan elektromagnetik, sehingga meningkatkan bandwidth, penguatan, dan isolasi komponen MIMO. Dibandingkan dengan antena MIMO yang ada, antena MIMO 4-port yang diusulkan mencapai penguatan tinggi sebesar 8,3 dBi dengan efisiensi keseluruhan rata-rata hingga 82% pada pita 5G sub-6 GHz dan sesuai dengan hasil pengukuran. Selain itu, antena MIMO yang dikembangkan menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam hal koefisien korelasi envelope (ECC) kurang dari 0,004, penguatan keragaman (DG) sekitar 10 dB (>9,98 dB) dan isolasi tinggi antar komponen MIMO (>15,5 dB). karakteristik. Dengan demikian, antena MIMO berbasis MS yang diusulkan menegaskan penerapannya untuk jaringan komunikasi 5G sub-6 GHz.
Teknologi 5G merupakan kemajuan luar biasa dalam komunikasi nirkabel yang akan memungkinkan jaringan lebih cepat dan aman untuk miliaran perangkat yang terhubung, memberikan pengalaman pengguna dengan latensi “nol” (latensi kurang dari 1 milidetik), dan memperkenalkan teknologi baru, termasuk elektronik. Perawatan medis, pendidikan intelektual. , kota pintar, rumah pintar, realitas virtual (VR), pabrik pintar, dan Internet Kendaraan (IoV) mengubah kehidupan kita, masyarakat, dan industri1,2,3. Komisi Komunikasi Federal AS (FCC) membagi spektrum 5G menjadi empat pita frekuensi4. Pita frekuensi di bawah 6 GHz menarik bagi peneliti karena memungkinkan komunikasi jarak jauh dengan kecepatan data yang tinggi5,6. Alokasi spektrum 5G sub-6 GHz untuk komunikasi 5G global ditunjukkan pada Gambar 1, yang menunjukkan bahwa semua negara sedang mempertimbangkan spektrum sub-6 GHz untuk komunikasi 5G7,8. Antena adalah bagian penting dari jaringan 5G dan akan membutuhkan lebih banyak antena stasiun pangkalan dan terminal pengguna.
Antena patch mikrostrip memiliki keunggulan berupa ketipisan dan struktur datar, namun bandwidth dan penguatannya terbatas9,10, sehingga banyak penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan penguatan dan bandwidth antena; Dalam beberapa tahun terakhir, metasurfaces (MS) telah banyak digunakan dalam teknologi antena, terutama untuk meningkatkan penguatan dan throughput11,12, namun antena ini terbatas pada satu port; Teknologi MIMO merupakan aspek penting dalam komunikasi nirkabel karena dapat menggunakan beberapa antena secara bersamaan untuk mengirimkan data, sehingga meningkatkan kecepatan data, efisiensi spektral, kapasitas saluran, dan keandalan13,14,15. Antena MIMO merupakan kandidat potensial untuk aplikasi 5G karena dapat mengirim dan menerima data melalui berbagai saluran tanpa memerlukan daya tambahan16,17. Efek penggandengan timbal balik antara komponen MIMO bergantung pada lokasi elemen MIMO dan penguatan antena MIMO, yang merupakan tantangan besar bagi para peneliti. Gambar 18, 19, dan 20 menunjukkan berbagai antena MIMO yang beroperasi pada pita 5G sub-6 GHz, semuanya menunjukkan isolasi dan kinerja MIMO yang baik. Namun, penguatan dan bandwidth operasi dari sistem yang diusulkan ini rendah.
Metamaterial (MMs) adalah material baru yang tidak ada di alam dan dapat memanipulasi gelombang elektromagnetik, sehingga meningkatkan kinerja antena21,22,23,24. MM sekarang banyak digunakan dalam teknologi antena untuk meningkatkan pola radiasi, bandwidth, penguatan, dan isolasi antara elemen antena dan sistem komunikasi nirkabel, seperti yang dibahas pada 25, 26, 27, 28. Pada tahun 2029, sistem MIMO empat elemen berdasarkan metasurface, di mana bagian antena diapit di antara metasurface dan tanah tanpa celah udara, yang meningkatkan kinerja MIMO. Namun desain ini memiliki ukuran yang lebih besar, frekuensi pengoperasian yang lebih rendah, dan struktur yang kompleks. Celah pita elektromagnetik (EBG) dan ground loop disertakan dalam antena MIMO pita lebar 2-port yang diusulkan untuk meningkatkan isolasi komponen MIMO30. Antena yang dirancang memiliki kinerja keragaman MIMO yang baik dan isolasi yang sangat baik antara dua antena MIMO, tetapi hanya menggunakan dua komponen MIMO maka penguatannya akan rendah. Selain itu, in31 juga mengusulkan antena MIMO dual-port ultra-wideband (UWB) dan menyelidiki kinerja MIMO-nya menggunakan metamaterial. Meskipun antena ini mampu beroperasi UWB, penguatannya rendah dan isolasi antara kedua antena buruk. Pekerjaan di32 mengusulkan sistem MIMO 2-port yang menggunakan reflektor celah pita elektromagnetik (EBG) untuk meningkatkan penguatan. Meskipun susunan antena yang dikembangkan memiliki gain yang tinggi dan kinerja keragaman MIMO yang baik, ukurannya yang besar membuatnya sulit untuk diterapkan pada perangkat komunikasi generasi berikutnya. Antena broadband berbasis reflektor lainnya dikembangkan pada tahun 33, di mana reflektor diintegrasikan di bawah antena dengan celah 22 mm lebih besar, menunjukkan penguatan puncak yang lebih rendah yaitu 4,87 dB. Paper 34 merancang antena MIMO empat port untuk aplikasi mmWave, yang terintegrasi dengan lapisan MS untuk meningkatkan isolasi dan penguatan sistem MIMO. Namun antena ini memberikan penguatan dan isolasi yang baik, namun memiliki bandwidth yang terbatas dan sifat mekanik yang buruk karena celah udara yang besar. Demikian pula, pada tahun 2015, antena MIMO terintegrasi metasurface berbentuk dasi kupu-kupu tiga pasang 4 port dikembangkan untuk komunikasi mmWave dengan penguatan maksimum 7,4 dBi. B36 MS digunakan di bagian belakang antena 5G untuk meningkatkan penguatan antena, di mana metasurface bertindak sebagai reflektor. Namun, struktur MS bersifat asimetris dan kurang perhatian diberikan pada struktur sel satuan.
Berdasarkan hasil analisis di atas, tidak satu pun antena di atas yang memiliki gain tinggi, isolasi sangat baik, kinerja MIMO, dan jangkauan pita lebar. Oleh karena itu, masih diperlukan antena MIMO metasurface yang dapat mencakup berbagai frekuensi spektrum 5G di bawah 6 GHz dengan gain dan isolasi yang tinggi. Mengingat keterbatasan literatur yang disebutkan di atas, sistem antena MIMO empat elemen pita lebar dengan penguatan tinggi dan kinerja keragaman yang sangat baik diusulkan untuk sistem komunikasi nirkabel sub-6 GHz. Selain itu, antena MIMO yang diusulkan menunjukkan isolasi yang sangat baik antara komponen MIMO, celah elemen kecil, dan efisiensi radiasi yang tinggi. Patch antena dipotong secara diagonal dan ditempatkan di atas metasurface dengan celah udara 12 mm, yang memantulkan kembali radiasi dari antena dan meningkatkan penguatan dan pengarahan antena. Selain itu, antena tunggal yang diusulkan digunakan untuk membuat antena MIMO empat elemen dengan kinerja MIMO yang unggul dengan memposisikan masing-masing antena secara ortogonal satu sama lain. Antena MIMO yang dikembangkan kemudian diintegrasikan di atas susunan 10 × 10 MS dengan bidang belakang tembaga untuk meningkatkan kinerja emisi. Desainnya memiliki jangkauan operasi yang luas (3,08-7,75 GHz), penguatan tinggi sebesar 8,3 dBi dan efisiensi keseluruhan rata-rata yang tinggi sebesar 82%, serta isolasi yang sangat baik lebih besar dari −15,5 dB antara komponen antena MIMO. Antena MIMO berbasis MS yang dikembangkan disimulasikan menggunakan paket perangkat lunak elektromagnetik 3D CST Studio 2019 dan divalidasi melalui studi eksperimental.
Bagian ini memberikan pengenalan rinci tentang arsitektur yang diusulkan dan metodologi desain antena tunggal. Selain itu, hasil simulasi dan pengamatan dibahas secara rinci, termasuk parameter hamburan, penguatan, dan efisiensi keseluruhan dengan dan tanpa metasurfaces. Prototipe antena dikembangkan pada substrat dielektrik low loss Rogers 5880 dengan ketebalan 1,575mm dengan konstanta dielektrik 2,2. Untuk mengembangkan dan mensimulasikan desain, digunakan paket simulator elektromagnetik CST studio 2019.
Gambar 2 menunjukkan usulan arsitektur dan model desain antena elemen tunggal. Menurut persamaan matematika yang sudah mapan37, antena terdiri dari titik radiasi persegi yang diumpankan secara linier dan bidang tanah tembaga (seperti dijelaskan pada langkah 1) dan beresonansi dengan bandwidth yang sangat sempit pada 10,8 GHz, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3b. Ukuran awal radiator antena ditentukan oleh hubungan matematika berikut37:
Dimana \(P_{L}\) dan \(P_{w}\) adalah panjang dan lebar patch, c mewakili kecepatan cahaya, \(\gamma_{r}\) adalah konstanta dielektrik substrat . , \(\gamma_{reff }\) mewakili nilai dielektrik efektif titik radiasi, \(\Delta L\) mewakili perubahan panjang titik. Bidang belakang antena dioptimalkan pada tahap kedua, meningkatkan bandwidth impedansi meskipun bandwidth impedansinya sangat rendah yaitu 10 dB. Pada tahap ketiga, posisi pengumpan dipindahkan ke kanan, yang meningkatkan bandwidth impedansi dan pencocokan impedansi antena yang diusulkan38. Pada tahap ini, antena menunjukkan bandwidth operasi yang sangat baik yaitu 4 GHz dan juga mencakup spektrum di bawah 6 GHz di 5G. Tahap keempat dan terakhir melibatkan penggoresan alur persegi di sudut berlawanan dari titik radiasi. Slot ini secara signifikan memperluas bandwidth 4,56 GHz untuk mencakup spektrum 5G sub-6 GHz dari 3,11 GHz menjadi 7,67 GHz, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3b. Tampilan perspektif depan dan bawah dari desain yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 3a, dan parameter desain akhir yang diperlukan dan dioptimalkan adalah sebagai berikut: 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) Tampak atas dan belakang antena tunggal yang dirancang (CST STUDIO SUITE 2019). (b) Kurva parameter-S.
Metasurface adalah istilah yang mengacu pada susunan sel satuan periodik yang terletak pada jarak tertentu satu sama lain. Metasurfaces adalah cara efektif untuk meningkatkan kinerja radiasi antena, termasuk bandwidth, penguatan, dan isolasi antar komponen MIMO. Karena pengaruh perambatan gelombang permukaan, metasurface menghasilkan resonansi tambahan yang berkontribusi terhadap peningkatan kinerja antena39. Karya ini mengusulkan unit metamaterial (MM) epsilon-negatif yang beroperasi pada pita 5G di bawah 6 GHz. MM dengan luas permukaan 8mm×8mm dikembangkan pada substrat Rogers 5880 dengan kerugian rendah dengan konstanta dielektrik 2,2 dan ketebalan 1,575mm. Patch resonator MM yang dioptimalkan terdiri dari cincin belah melingkar bagian dalam yang dihubungkan ke dua cincin belah luar yang dimodifikasi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4a. Gambar 4a merangkum parameter akhir yang dioptimalkan dari pengaturan MM yang diusulkan. Selanjutnya, lapisan metasurface 40 × 40 mm dan 80 × 80 mm dikembangkan tanpa bidang belakang tembaga dan dengan bidang belakang tembaga masing-masing menggunakan susunan sel 5 × 5 dan 10 × 10. Struktur MM yang diusulkan dimodelkan menggunakan perangkat lunak pemodelan elektromagnetik 3D “CST studio suite 2019”. Prototipe buatan dari struktur susunan MM yang diusulkan dan pengaturan pengukuran (penganalisis jaringan port ganda PNA dan port pandu gelombang) ditunjukkan pada Gambar 4b untuk memvalidasi hasil simulasi CST dengan menganalisis respons aktual. Pengaturan pengukuran menggunakan penganalisis jaringan seri Agilent PNA yang dikombinasikan dengan dua adaptor koaksial pandu gelombang (A-INFOMW, nomor komponen: 187WCAS) untuk mengirim dan menerima sinyal. Prototipe array 5×5 ditempatkan di antara dua adaptor koaksial pandu gelombang yang dihubungkan dengan kabel koaksial ke penganalisis jaringan dua port (Agilent PNA N5227A). Kit kalibrasi Agilent N4694-60001 digunakan untuk mengkalibrasi penganalisis jaringan di pabrik percontohan. Parameter hamburan yang disimulasikan dan diamati CST dari prototipe array MM yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 5a. Terlihat struktur MM yang diusulkan beresonansi pada rentang frekuensi 5G di bawah 6 GHz. Meskipun perbedaan bandwidthnya kecil yaitu 10 dB, hasil simulasi dan eksperimen sangat mirip. Frekuensi resonansi, bandwidth, dan amplitudo resonansi yang diamati sedikit berbeda dari yang disimulasikan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5a. Perbedaan antara hasil observasi dan simulasi ini disebabkan oleh ketidaksempurnaan manufaktur, jarak bebas yang kecil antara prototipe dan port pandu gelombang, efek kopling antara port pandu gelombang dan komponen susunan, dan toleransi pengukuran. Selain itu, penempatan yang tepat dari prototipe yang dikembangkan antara port pandu gelombang dalam pengaturan eksperimental dapat mengakibatkan pergeseran resonansi. Selain itu, kebisingan yang tidak diinginkan teramati selama tahap kalibrasi, yang menyebabkan perbedaan antara hasil numerik dan hasil pengukuran. Namun, terlepas dari kesulitan-kesulitan ini, prototipe susunan MM yang diusulkan memiliki kinerja yang baik karena korelasi yang kuat antara simulasi dan eksperimen, sehingga cocok untuk aplikasi komunikasi nirkabel 5G sub-6 GHz.
(a) Geometri sel satuan (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 STUDIO SUITE) ) 2019) (b) Foto pengaturan pengukuran MM.
(a) Simulasi dan verifikasi kurva parameter hamburan prototipe metamaterial. (b) Kurva konstanta dielektrik sel satuan MM.
Parameter efektif yang relevan seperti konstanta dielektrik efektif, permeabilitas magnetik, dan indeks bias dipelajari menggunakan teknik pasca-pemrosesan bawaan dari simulator elektromagnetik CST untuk menganalisis lebih lanjut perilaku sel satuan MM. Parameter MM efektif diperoleh dari parameter hamburan menggunakan metode rekonstruksi yang kuat. Persamaan koefisien transmitansi dan refleksi berikut: (3) dan (4) dapat digunakan untuk menentukan indeks bias dan impedansi (lihat 40).
Bagian nyata dan imajiner dari operator masing-masing diwakili oleh (.)' dan (.)”, dan nilai bilangan bulat m sesuai dengan indeks bias nyata. Konstanta dielektrik dan permeabilitas ditentukan oleh rumus \(\varepsilon { } = { }n/z,\) dan \(\mu = nz\), yang masing-masing didasarkan pada impedansi dan indeks bias. Kurva konstanta dielektrik efektif struktur MM ditunjukkan pada Gambar 5b. Pada frekuensi resonansi, konstanta dielektrik efektif bernilai negatif. Gambar 6a,b menunjukkan nilai permeabilitas efektif (μ) yang diekstraksi dan indeks bias efektif (n) dari sel satuan yang diusulkan. Khususnya, permeabilitas yang diekstraksi menunjukkan nilai nyata positif mendekati nol, yang menegaskan sifat epsilon-negatif (ENG) dari struktur MM yang diusulkan. Selain itu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6a, resonansi pada permeabilitas mendekati nol sangat terkait dengan frekuensi resonansi. Sel satuan yang dikembangkan memiliki indeks bias negatif (Gbr. 6b), yang berarti bahwa MM yang diusulkan dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja antena21,41.
Prototipe antena broadband tunggal yang dikembangkan dibuat untuk menguji desain yang diusulkan secara eksperimental. Gambar 7a,b menunjukkan gambar prototipe antena tunggal yang diusulkan, bagian strukturalnya dan pengaturan pengukuran medan dekat (SATIMO). Untuk meningkatkan kinerja antena, metasurface yang dikembangkan ditempatkan berlapis-lapis di bawah antena, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8a, dengan ketinggian h. Metasurface dua lapis berukuran 40mm x 40mm diaplikasikan pada bagian belakang antena tunggal dengan interval 12mm. Selain itu, metasurface dengan backplane ditempatkan di sisi belakang antena tunggal pada jarak 12 mm. Setelah penerapan metasurface, antena tunggal menunjukkan peningkatan kinerja yang signifikan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2. Gambar 8 dan 9. Gambar 8b menunjukkan plot reflektansi yang disimulasikan dan diukur untuk antena tunggal tanpa dan dengan metasurface. Perlu dicatat bahwa pita cakupan antena dengan metasurface sangat mirip dengan pita cakupan antena tanpa metasurface. Gambar 9a,b menunjukkan perbandingan penguatan antena tunggal yang disimulasikan dan diamati serta efisiensi keseluruhan tanpa dan dengan MS dalam spektrum operasi. Terlihat bahwa, dibandingkan dengan antena non-metasurface, penguatan antena metasurface meningkat secara signifikan, meningkat dari 5,15 dBi menjadi 8 dBi. Penguatan metasurface satu lapis, metasurface dua lapis, dan antena tunggal dengan metasurface bidang belakang masing-masing meningkat sebesar 6 dBi, 6,9 dBi, dan 8 dBi. Dibandingkan dengan metasurface lainnya (MC single-layer dan double-layer), penguatan antena metasurface tunggal dengan backplane tembaga mencapai 8 dBi. Dalam hal ini, metasurface bertindak sebagai reflektor, mengurangi radiasi belakang antena dan memanipulasi gelombang elektromagnetik dalam fase, sehingga meningkatkan efisiensi radiasi antena dan juga penguatannya. Studi tentang efisiensi keseluruhan antena tunggal tanpa dan dengan metasurfaces ditunjukkan pada Gambar 9b. Perlu dicatat bahwa efisiensi antena dengan dan tanpa metasurface hampir sama. Pada rentang frekuensi yang lebih rendah, efisiensi antena sedikit menurun. Kurva keuntungan dan efisiensi eksperimental dan simulasi berada dalam kesesuaian yang baik. Namun, terdapat sedikit perbedaan antara hasil simulasi dan pengujian karena cacat produksi, toleransi pengukuran, kehilangan koneksi port SMA, dan kehilangan kabel. Selain itu, antena dan reflektor MS terletak di antara penjarak nilon, yang merupakan masalah lain yang mempengaruhi hasil pengamatan dibandingkan dengan hasil simulasi.
Gambar (a) menunjukkan antena tunggal yang telah selesai dan komponen terkaitnya. (b) Pengaturan pengukuran jarak dekat (SATIMO).
(a) Eksitasi antena menggunakan reflektor metasurface (CST STUDIO SUITE 2019). (b) Reflektansi simulasi dan eksperimental dari antena tunggal tanpa dan dengan MS.
Hasil simulasi dan pengukuran (a) perolehan yang dicapai dan (b) efisiensi keseluruhan antena efek metasurface yang diusulkan.
Analisis pola balok menggunakan MS. Pengukuran jarak dekat antena tunggal dilakukan di Lingkungan Eksperimental Jarak Dekat SATIMO di Laboratorium Sistem Jarak Dekat UKM SATIMO. Gambar 10a, b menunjukkan pola radiasi E-plane dan H-plane yang disimulasikan dan diamati pada 5,5 GHz untuk antena tunggal yang diusulkan dengan dan tanpa MS. Antena tunggal yang dikembangkan (tanpa MS) memberikan pola radiasi dua arah yang konsisten dengan nilai lobus samping. Setelah menerapkan reflektor MS yang diusulkan, antena memberikan pola radiasi searah dan mengurangi tingkat lobus belakang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10a, b. Perlu dicatat bahwa pola radiasi antena tunggal yang diusulkan lebih stabil dan searah dengan lobus belakang dan samping yang sangat rendah ketika menggunakan permukaan metasurface dengan bidang belakang tembaga. Reflektor susunan MM yang diusulkan mengurangi lobus belakang dan samping antena sekaligus meningkatkan kinerja radiasi dengan mengarahkan arus ke arah searah (Gbr. 10a, b), sehingga meningkatkan penguatan dan pengarahan. Diamati bahwa pola radiasi eksperimental hampir sebanding dengan simulasi CST, namun sedikit bervariasi karena ketidakselarasan berbagai komponen rakitan, toleransi pengukuran, dan kehilangan kabel. Selain itu, spacer nilon disisipkan di antara antena dan reflektor MS, yang merupakan masalah lain yang mempengaruhi hasil pengamatan dibandingkan dengan hasil numerik.
Pola radiasi antena tunggal yang dikembangkan (tanpa MS dan dengan MS) pada frekuensi 5,5 GHz disimulasikan dan diuji.
Geometri antena MIMO yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 11 dan mencakup empat antena tunggal. Keempat komponen antena MIMO disusun secara ortogonal satu sama lain pada substrat berdimensi 80 × 80 × 1,575 mm, seperti terlihat pada Gambar 11. Antena MIMO yang dirancang memiliki jarak antar elemen sebesar 22 mm, lebih kecil dibandingkan dengan antena MIMO. jarak antar elemen antena terdekat yang sesuai. Antena MIMO dikembangkan. Selain itu, bagian dari bidang tanah terletak dengan cara yang sama seperti antena tunggal. Nilai reflektansi antena MIMO (S11, S22, S33, dan S44) yang ditunjukkan pada Gambar 12a menunjukkan perilaku yang sama seperti antena elemen tunggal yang beresonansi pada pita 3,2–7,6 GHz. Oleh karena itu, bandwidth impedansi antena MIMO sama persis dengan antena tunggal. Efek kopling antara komponen MIMO adalah alasan utama hilangnya bandwidth antena MIMO yang kecil. Gambar 12b menunjukkan pengaruh interkoneksi pada komponen MIMO, dimana ditentukan isolasi optimal antar komponen MIMO. Isolasi antara antena 1 dan 2 paling rendah sekitar -13,6 dB, dan isolasi antara antena 1 dan 4 paling tinggi sekitar -30,4 dB. Karena ukurannya yang kecil dan bandwidth yang lebih lebar, antena MIMO ini memiliki gain yang lebih rendah dan throughput yang lebih rendah. Insulasinya rendah, sehingga diperlukan peningkatan penguatan dan insulasi;
Mekanisme desain antena MIMO yang diusulkan (a) tampak atas dan (b) bidang tanah. (Suite Studio CST 2019).
Susunan geometris dan metode eksitasi antena MIMO metasurface yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 13a. Matriks 10x10mm dengan dimensi 80x80x1.575mm dirancang untuk sisi belakang antena MIMO setinggi 12mm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13a. Selain itu, permukaan meta dengan bidang belakang tembaga dimaksudkan untuk digunakan pada antena MIMO guna meningkatkan kinerjanya. Jarak antara metasurface dan antena MIMO sangat penting untuk mencapai gain yang tinggi sekaligus memungkinkan interferensi konstruktif antara gelombang yang dihasilkan oleh antena dan gelombang yang dipantulkan dari metasurface. Pemodelan ekstensif dilakukan untuk mengoptimalkan ketinggian antara antena dan metasurface sambil mempertahankan standar seperempat gelombang untuk penguatan maksimum dan isolasi antar elemen MIMO. Peningkatan signifikan dalam kinerja antena MIMO yang dicapai dengan menggunakan metasurfaces dengan backplanes dibandingkan dengan metasurfaces tanpa backplanes akan ditunjukkan pada bab berikutnya.
(a) setup simulasi CST antena MIMO usulan menggunakan MS (CST STUDIO SUITE 2019), (b) Kurva reflektansi sistem MIMO yang dikembangkan tanpa MS dan dengan MS.
Reflektansi antena MIMO dengan dan tanpa metasurfaces ditunjukkan pada Gambar 13b, di mana S11 dan S44 disajikan karena perilaku semua antena dalam sistem MIMO yang hampir sama. Perlu dicatat bahwa bandwidth impedansi -10 dB antena MIMO tanpa dan dengan metasurface tunggal hampir sama. Sebaliknya, bandwidth impedansi antena MIMO yang diusulkan ditingkatkan dengan MS lapisan ganda dan MS bidang belakang. Perlu dicatat bahwa tanpa MS, antena MIMO menyediakan bandwidth fraksional sebesar 81,5% (3,2-7,6 GHz) relatif terhadap frekuensi tengah. Mengintegrasikan MS dengan backplane meningkatkan bandwidth impedansi antena MIMO yang diusulkan menjadi 86,3% (3,08–7,75 GHz). Meskipun MS lapisan ganda meningkatkan throughput, peningkatannya lebih kecil dibandingkan MS dengan bidang belakang tembaga. Selain itu, MC dua lapis meningkatkan ukuran antena, meningkatkan biaya, dan membatasi jangkauannya. Antena MIMO dan reflektor metasurface yang dirancang dibuat dan diverifikasi untuk memvalidasi hasil simulasi dan mengevaluasi kinerja sebenarnya. Gambar 14a menunjukkan fabrikasi lapisan MS dan antena MIMO dengan berbagai komponen yang dirakit, sedangkan Gambar 14b menunjukkan foto sistem MIMO yang dikembangkan. Antena MIMO dipasang di atas metasurface menggunakan empat spacer nilon, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14b. Gambar 15a menunjukkan cuplikan pengaturan eksperimental jarak dekat dari sistem antena MIMO yang dikembangkan. Penganalisis jaringan PNA (Agilent Technologies PNA N5227A) digunakan untuk memperkirakan parameter hamburan dan untuk mengevaluasi serta mengkarakterisasi karakteristik emisi jarak dekat di Laboratorium Sistem Jarak Dekat UKM SATIMO.
(a) Foto pengukuran jarak dekat SATIMO (b) Kurva simulasi dan eksperimental antena S11 MIMO dengan dan tanpa MS.
Bagian ini menyajikan studi perbandingan parameter S yang disimulasikan dan diamati dari antena 5G MIMO yang diusulkan. Gambar 15b menunjukkan plot reflektansi eksperimental antena MIMO MS 4 elemen terintegrasi dan membandingkannya dengan hasil simulasi CST. Reflektansi eksperimental ditemukan sama dengan perhitungan CST, namun sedikit berbeda karena cacat produksi dan toleransi eksperimental. Selain itu, reflektansi yang diamati dari prototipe MIMO berbasis MS yang diusulkan mencakup spektrum 5G di bawah 6 GHz dengan bandwidth impedansi 4,8 GHz, yang berarti penerapan 5G dimungkinkan. Namun frekuensi resonansi, bandwidth, dan amplitudo yang diukur sedikit berbeda dengan hasil simulasi CST. Cacat produksi, kehilangan kopling coax-to-SMA, dan pengaturan pengukuran di luar ruangan dapat menyebabkan perbedaan antara hasil yang diukur dan disimulasikan. Namun, terlepas dari kekurangan ini, MIMO yang diusulkan memiliki kinerja yang baik, memberikan kesesuaian yang kuat antara simulasi dan pengukuran, sehingga cocok untuk aplikasi nirkabel 5G sub-6 GHz.
Kurva penguatan antena MIMO yang disimulasikan dan diamati ditunjukkan pada Gambar 2 dan 2. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16a,b dan 17a,b, interaksi timbal balik komponen MIMO ditunjukkan. Ketika metasurface diterapkan pada antena MIMO, isolasi antar antena MIMO meningkat secara signifikan. Plot isolasi antara elemen antena yang berdekatan S12, S14, S23 dan S34 menunjukkan kurva yang serupa, sedangkan antena MIMO diagonal S13 dan S42 menunjukkan isolasi tinggi yang serupa karena jarak yang lebih jauh di antara keduanya. Karakteristik transmisi simulasi antena yang berdekatan ditunjukkan pada Gambar 16a. Perlu dicatat bahwa dalam spektrum operasi 5G di bawah 6 GHz, isolasi minimum antena MIMO tanpa metasurface adalah -13,6 dB, dan untuk metasurface dengan backplane – 15,5 dB. Plot penguatan (Gambar 16a) menunjukkan bahwa metasurface bidang belakang secara signifikan meningkatkan isolasi antara elemen antena MIMO dibandingkan dengan metasurface lapisan tunggal dan ganda. Pada elemen antena yang berdekatan, metasurface lapisan tunggal dan ganda memberikan isolasi minimum sekitar -13,68 dB dan -14,78 dB, dan metasurface bidang belakang tembaga menyediakan sekitar -15,5 dB.
Kurva isolasi simulasi elemen MIMO tanpa lapisan MS dan dengan lapisan MS: (a) S12, S14, S34 dan S32 dan (b) S13 dan S24.
Kurva penguatan eksperimental dari antena MIMO berbasis MS yang diusulkan tanpa dan dengan: (a) S12, S14, S34 dan S32 dan (b) S13 dan S24.
Plot penguatan antena diagonal MIMO sebelum dan sesudah penambahan lapisan MS ditunjukkan pada Gambar 16b. Perlu dicatat bahwa isolasi minimum antara antena diagonal tanpa metasurface (antena 1 dan 3) adalah – 15,6 dB pada seluruh spektrum operasi, dan metasurface dengan backplane adalah – 18 dB. Pendekatan metasurface secara signifikan mengurangi efek kopling antara antena MIMO diagonal. Insulasi maksimum untuk metasurface satu lapis adalah -37 dB, sedangkan untuk metasurface dua lapis nilainya turun menjadi -47 dB. Isolasi maksimum metasurface dengan backplane tembaga adalah −36,2 dB, yang menurun dengan meningkatnya rentang frekuensi. Dibandingkan dengan metasurface lapisan tunggal dan ganda tanpa backplane, metasurface dengan backplane memberikan isolasi yang unggul di seluruh rentang frekuensi pengoperasian yang diperlukan, terutama pada rentang 5G di bawah 6 GHz, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16a, b. Pada pita 5G yang paling populer dan banyak digunakan di bawah 6 GHz (3,5 GHz), metasurface lapisan tunggal dan ganda memiliki isolasi yang lebih rendah antar komponen MIMO dibandingkan metasurface dengan backplane tembaga (hampir tidak ada MS) (lihat Gambar 16a), b) . Pengukuran penguatan ditunjukkan pada Gambar 17a, b, yang menunjukkan isolasi masing-masing antena yang berdekatan (S12, S14, S34 dan S32) dan antena diagonal (S24 dan S13). Seperti dapat dilihat dari gambar-gambar ini (Gbr. 17a, b), isolasi eksperimental antara komponen MIMO sesuai dengan isolasi simulasi. Meskipun terdapat perbedaan kecil antara nilai CST yang disimulasikan dan diukur karena cacat produksi, sambungan port SMA, dan kehilangan kabel. Selain itu, antena dan reflektor MS terletak di antara penjarak nilon, yang merupakan masalah lain yang mempengaruhi hasil pengamatan dibandingkan dengan hasil simulasi.
mempelajari distribusi arus permukaan pada 5,5 GHz untuk merasionalisasi peran metasurfaces dalam mengurangi hubungan timbal balik melalui penekanan gelombang permukaan42. Distribusi arus permukaan dari antena MIMO yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 18, di mana antena 1 digerakkan dan antena lainnya diakhiri dengan beban 50 ohm. Ketika antena 1 diberi energi, arus kopling timbal balik yang signifikan akan muncul pada antena yang berdekatan pada 5,5 GHz tanpa adanya metasurface, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 18a. Sebaliknya, melalui penggunaan metasurfaces, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 18b – d, isolasi antara antena yang berdekatan ditingkatkan. Perlu dicatat bahwa efek penggandengan timbal balik dari bidang yang berdekatan dapat diminimalkan dengan menyebarkan arus penggandengan ke cincin sel satuan yang berdekatan dan sel satuan MS yang berdekatan di sepanjang lapisan MS dalam arah antiparalel. Menyuntikkan arus dari antena terdistribusi ke unit MS adalah metode utama untuk meningkatkan isolasi antar komponen MIMO. Hasilnya, arus kopling antar komponen MIMO berkurang secara signifikan, dan isolasi juga meningkat secara signifikan. Karena bidang kopling didistribusikan secara luas dalam elemen, metasurface bidang belakang tembaga mengisolasi rakitan antena MIMO secara signifikan lebih banyak daripada metasurface lapisan tunggal dan ganda (Gambar 18d). Selain itu, antena MIMO yang dikembangkan memiliki propagasi balik dan propagasi samping yang sangat rendah, sehingga menghasilkan pola radiasi searah, sehingga meningkatkan penguatan antena MIMO yang diusulkan.
Pola arus permukaan antena MIMO yang diusulkan pada 5,5 GHz (a) tanpa MC, (b) MC satu lapis, (c) MC lapis ganda, dan (d) MC lapis tunggal dengan bidang belakang tembaga. (Suite Studio CST 2019).
Dalam frekuensi operasi, Gambar 19a menunjukkan keuntungan yang disimulasikan dan diamati dari antena MIMO yang dirancang tanpa dan dengan metasurfaces. Gain yang dicapai simulasi antena MIMO tanpa metasurface adalah 5,4 dBi, seperti ditunjukkan pada Gambar 19a. Karena efek penggandengan timbal balik antara komponen MIMO, antena MIMO yang diusulkan sebenarnya mencapai penguatan 0,25 dBi lebih tinggi daripada antena tunggal. Penambahan metasurface dapat memberikan keuntungan dan isolasi yang signifikan antar komponen MIMO. Dengan demikian, antena MIMO metasurface yang diusulkan dapat mencapai gain realisasi tinggi hingga 8,3 dBi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 19a, ketika metasurface tunggal digunakan di bagian belakang antena MIMO, penguatannya meningkat sebesar 1,4 dBi. Ketika metasurface digandakan, penguatan meningkat sebesar 2,1 dBi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 19a. Namun, penguatan maksimum yang diharapkan sebesar 8,3 dBi dicapai saat menggunakan metasurface dengan backplane tembaga. Khususnya, penguatan maksimum yang dicapai untuk metasurface lapisan tunggal dan lapisan ganda masing-masing adalah 6,8 dBi dan 7,5 dBi, sedangkan penguatan maksimum yang dicapai untuk metasurface lapisan bawah adalah 8,3 dBi. Lapisan metasurface di sisi belakang antena bertindak sebagai reflektor, memantulkan radiasi dari sisi belakang antena dan meningkatkan rasio depan-ke-belakang (F/B) antena MIMO yang dirancang. Selain itu, reflektor MS impedansi tinggi memanipulasi gelombang elektromagnetik dalam fase, sehingga menciptakan resonansi tambahan dan meningkatkan kinerja radiasi antena MIMO yang diusulkan. Reflektor MS yang dipasang di belakang antena MIMO dapat meningkatkan penguatan yang dicapai secara signifikan, yang dikonfirmasi oleh hasil eksperimen. Penguatan yang diamati dan disimulasikan dari prototipe antena MIMO yang dikembangkan hampir sama, namun pada beberapa frekuensi, penguatan yang diukur lebih tinggi daripada penguatan yang disimulasikan, terutama untuk MIMO tanpa MS; Variasi penguatan eksperimental ini disebabkan oleh toleransi pengukuran bantalan nilon, rugi-rugi kabel, dan kopling pada sistem antena. Gain puncak terukur antena MIMO tanpa metasurface adalah 5,8 dBi, sedangkan metasurface dengan backplane tembaga adalah 8,5 dBi. Perlu dicatat bahwa sistem antena MIMO 4-port lengkap yang diusulkan dengan reflektor MS menunjukkan penguatan tinggi dalam kondisi eksperimental dan numerik.
Hasil simulasi dan eksperimen (a) perolehan gain dan (b) kinerja keseluruhan antena MIMO usulan dengan efek metasurface.
Gambar 19b menunjukkan kinerja keseluruhan sistem MIMO yang diusulkan tanpa dan dengan reflektor metasurface. Pada Gambar 19b, efisiensi terendah menggunakan MS dengan backplane adalah lebih dari 73% (turun menjadi 84%). Efisiensi keseluruhan antena MIMO yang dikembangkan tanpa MC dan dengan MC hampir sama dengan sedikit perbedaan dibandingkan dengan nilai yang disimulasikan. Alasannya adalah toleransi pengukuran dan penggunaan penjarak antara antena dan reflektor MS. Gain yang dicapai dan efisiensi keseluruhan yang diukur di seluruh frekuensi hampir sama dengan hasil simulasi, yang menunjukkan bahwa kinerja prototipe MIMO yang diusulkan sesuai dengan yang diharapkan dan antena MIMO berbasis MS yang direkomendasikan cocok untuk komunikasi 5G. Karena kesalahan dalam studi eksperimental, terdapat perbedaan antara hasil eksperimen laboratorium secara keseluruhan dan hasil simulasi. Kinerja prototipe yang diusulkan dipengaruhi oleh ketidaksesuaian impedansi antara antena dan konektor SMA, kerugian sambungan kabel koaksial, efek penyolderan, dan kedekatan berbagai perangkat elektronik dengan pengaturan eksperimental.
Gambar 20 menjelaskan kemajuan desain dan optimasi antena tersebut dalam bentuk diagram blok. Diagram blok ini memberikan penjelasan langkah demi langkah prinsip desain antena MIMO yang diusulkan, serta parameter yang memainkan peran kunci dalam mengoptimalkan antena untuk mencapai penguatan tinggi dan isolasi tinggi yang diperlukan pada frekuensi operasi yang luas.
Pengukuran antena MIMO jarak dekat diukur di Lingkungan Eksperimental Jarak Dekat SATIMO di Laboratorium Sistem Jarak Dekat UKM SATIMO. Gambar 21a,b menggambarkan pola radiasi E-plane dan H-plane yang disimulasikan dan diamati dari antena MIMO yang diklaim dengan dan tanpa MS pada frekuensi operasi 5,5 GHz. Pada rentang frekuensi operasi 5,5 GHz, antena MIMO non-MS yang dikembangkan memberikan pola radiasi dua arah yang konsisten dengan nilai lobus samping. Setelah menerapkan reflektor MS, antena memberikan pola radiasi searah dan mengurangi tingkat lobus belakang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 21a, b. Perlu dicatat bahwa dengan menggunakan metasurface dengan backplane tembaga, pola antena MIMO yang diusulkan lebih stabil dan searah dibandingkan tanpa MS, dengan lobus belakang dan samping yang sangat rendah. Reflektor susunan MM yang diusulkan mengurangi lobus belakang dan samping antena dan juga meningkatkan karakteristik radiasi dengan mengarahkan arus dalam arah searah (Gbr. 21a, b), sehingga meningkatkan penguatan dan pengarahan. Pola radiasi terukur diperoleh untuk port 1 dengan beban 50 ohm yang dihubungkan ke port yang tersisa. Terlihat bahwa pola radiasi eksperimental hampir identik dengan yang disimulasikan oleh CST, meskipun terdapat beberapa penyimpangan karena ketidaksejajaran komponen, pantulan dari port terminal, dan rugi-rugi pada sambungan kabel. Selain itu, penjarak nilon disisipkan di antara antena dan reflektor MS, yang merupakan masalah lain yang memengaruhi hasil pengamatan dibandingkan dengan hasil prediksi.
Pola radiasi antena MIMO yang dikembangkan (tanpa MS dan dengan MS) pada frekuensi 5,5 GHz disimulasikan dan diuji.
Penting untuk dicatat bahwa isolasi port dan karakteristik terkait sangat penting ketika mengevaluasi kinerja sistem MIMO. Kinerja keragaman sistem MIMO yang diusulkan, termasuk koefisien korelasi envelope (ECC) dan penguatan keragaman (DG), diperiksa untuk menggambarkan ketahanan sistem antena MIMO yang dirancang. ECC dan DG antena MIMO dapat digunakan untuk mengevaluasi kinerjanya karena keduanya merupakan aspek penting dari kinerja sistem MIMO. Bagian berikut akan merinci fitur-fitur antena MIMO yang diusulkan.
Koefisien Korelasi Amplop (ECC). Saat mempertimbangkan sistem MIMO apa pun, ECC menentukan sejauh mana elemen-elemen penyusunnya berkorelasi satu sama lain mengenai sifat spesifiknya. Dengan demikian, ECC menunjukkan tingkat isolasi saluran dalam jaringan komunikasi nirkabel. ECC (koefisien korelasi amplop) dari sistem MIMO yang dikembangkan dapat ditentukan berdasarkan parameter S dan emisi medan jauh. Dari Persamaan. (7) dan (8) ECC dari antena MIMO yang diusulkan (31) dapat ditentukan.
Koefisien refleksi diwakili oleh Sii dan Sij mewakili koefisien transmisi. Pola radiasi tiga dimensi antena ke-j dan ke-i diberikan oleh ekspresi \(\vec{R}_{j} \left( {\theta ,\varphi } \right)\) dan \( \vec {{R_{ i } }} Sudut padat diwakili oleh \left( {\theta ,\varphi } \right)\) dan \({\Omega }\). Kurva ECC dari antena yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 22a dan nilainya kurang dari 0,004, yang jauh di bawah nilai yang dapat diterima yaitu 0,5 untuk sistem nirkabel. Oleh karena itu, berkurangnya nilai ECC berarti bahwa sistem MIMO 4-port yang diusulkan memberikan keragaman yang unggul43.
Diversity Gain (DG) DG adalah metrik kinerja sistem MIMO lainnya yang menggambarkan bagaimana skema keragaman mempengaruhi daya yang dipancarkan. Relasi (9) menentukan DG sistem antena MIMO yang sedang dikembangkan, seperti dijelaskan pada 31.
Gambar 22b menunjukkan diagram DG dari sistem MIMO yang diusulkan, dimana nilai DG sangat mendekati 10 dB. Nilai DG seluruh antena sistem MIMO yang dirancang melebihi 9,98 dB.
Tabel 1 membandingkan antena MIMO metasurface yang diusulkan dengan sistem MIMO serupa yang baru-baru ini dikembangkan. Perbandingan tersebut memperhitungkan berbagai parameter kinerja, termasuk bandwidth, penguatan, isolasi maksimum, efisiensi keseluruhan, dan kinerja keragaman. Para peneliti telah mempresentasikan berbagai prototipe antena MIMO dengan teknik peningkatan penguatan dan isolasi di 5, 44, 45, 46, 47. Dibandingkan dengan karya yang diterbitkan sebelumnya, sistem MIMO yang diusulkan dengan reflektor metasurface mengungguli mereka dalam hal bandwidth, penguatan, dan isolasi. Selain itu, dibandingkan dengan antena serupa yang dilaporkan, sistem MIMO yang dikembangkan menunjukkan kinerja keragaman yang unggul dan efisiensi keseluruhan pada ukuran yang lebih kecil. Meskipun antena yang dijelaskan pada Bagian 5.46 memiliki isolasi yang lebih tinggi daripada antena yang kami usulkan, antena ini memiliki ukuran yang besar, penguatan yang rendah, bandwidth yang sempit, dan kinerja MIMO yang buruk. Antena MIMO 4-port yang diusulkan pada tahun 45 menunjukkan penguatan dan efisiensi yang tinggi, tetapi desainnya memiliki isolasi yang rendah, ukuran yang besar, dan kinerja keragaman yang buruk. Di sisi lain, sistem antena ukuran kecil yang diusulkan pada 47 memiliki penguatan dan bandwidth operasi yang sangat rendah, sedangkan sistem MIMO 4-port berbasis MS yang kami usulkan menunjukkan ukuran kecil, penguatan tinggi, isolasi tinggi, dan kinerja MIMO yang lebih baik. Dengan demikian, antena MIMO metasurface yang diusulkan dapat menjadi pesaing utama sistem komunikasi 5G sub-6 GHz.
Antena MIMO pita lebar berbasis reflektor metasurface empat port dengan penguatan dan isolasi tinggi diusulkan untuk mendukung aplikasi 5G di bawah 6 GHz. Garis mikrostrip memberi makan bagian persegi yang memancar, yang dipotong oleh persegi di sudut diagonal. MS dan pemancar antena yang diusulkan diimplementasikan pada bahan substrat yang mirip dengan Rogers RT5880 untuk mencapai kinerja luar biasa dalam sistem komunikasi 5G berkecepatan tinggi. Antena MIMO memiliki jangkauan luas dan penguatan tinggi, serta menyediakan isolasi suara antar komponen MIMO dan efisiensi yang sangat baik. Antena tunggal yang dikembangkan memiliki dimensi miniatur 0,58?0,58?0,02? dengan susunan metasurface 5×5, menyediakan bandwidth operasi lebar 4,56 GHz, penguatan puncak 8 dBi, dan efisiensi terukur yang unggul. Antena MIMO empat port yang diusulkan (array 2 × 2) dirancang dengan menyelaraskan secara ortogonal setiap antena tunggal yang diusulkan dengan antena lain dengan dimensi 1,05λ × 1,05λ × 0,02λ. Direkomendasikan untuk merakit susunan 10×10 MM di bawah antena MIMO setinggi 12 mm, yang dapat mengurangi radiasi balik dan mengurangi hubungan timbal balik antar komponen MIMO, sehingga meningkatkan penguatan dan isolasi. Hasil eksperimen dan simulasi menunjukkan prototipe MIMO yang dikembangkan dapat beroperasi pada rentang frekuensi luas 3,08–7,75 GHz, mencakup spektrum 5G di bawah 6 GHz. Selain itu, antena MIMO berbasis MS yang diusulkan meningkatkan penguatannya sebesar 2,9 dBi, mencapai penguatan maksimum 8,3 dBi, dan memberikan isolasi yang sangat baik (>15,5 dB) antar komponen MIMO, memvalidasi kontribusi MS. Selain itu, antena MIMO yang diusulkan memiliki efisiensi keseluruhan rata-rata yang tinggi sebesar 82% dan jarak antar elemen yang rendah sebesar 22 mm. Antena menunjukkan kinerja keragaman MIMO yang sangat baik termasuk DG yang sangat tinggi (lebih dari 9,98 dB), ECC yang sangat rendah (kurang dari 0,004) dan pola radiasi searah. Hasil pengukuran sangat mirip dengan hasil simulasi. Karakteristik ini menegaskan bahwa sistem antena MIMO empat port yang dikembangkan dapat menjadi pilihan yang tepat untuk sistem komunikasi 5G dalam rentang frekuensi sub-6 GHz.
Cowin dapat menyediakan antena PCB pita lebar 400-6000MHz, dan dukungan untuk merancang antena baru sesuai dengan kebutuhan Anda, silakan hubungi kami tanpa ragu-ragu jika Anda memiliki permintaan.