5G ਸਬ-6 GHz ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਪੀਸੀਬੀ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ

ਇਹ ਕੰਮ ਸਬ-6 GHz ਪੰਜਵੀਂ ਪੀੜ੍ਹੀ (5G) ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਮਲਟੀ-ਇਨਪੁਟ ਮਲਟੀਪਲ-ਆਉਟਪੁੱਟ (MIMO) ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ (MS) ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਪੱਸ਼ਟ ਨਵੀਨਤਾ ਇਸਦੀ ਵਿਆਪਕ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਉੱਚ ਲਾਭ, ਛੋਟੇ ਅੰਤਰ-ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਕਲੀਅਰੈਂਸ, ਅਤੇ MIMO ਭਾਗਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਰੇਡੀਏਟਿੰਗ ਸਪਾਟ ਨੂੰ ਤਿਰਛੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਿੰਗਲ MS ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ 0.58λ × 0.58λ × 0.02λ ਦੇ ਛੋਟੇ ਮਾਪ ਹਨ। ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਮਾਪ ਨਤੀਜੇ 3.11 GHz ਤੋਂ 7.67 GHz ਤੱਕ ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ 8 dBi ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਲਾਭ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਚਾਰ-ਐਲੀਮੈਂਟ MIMO ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਤਾਂ ਕਿ 3.2 ਤੋਂ 7.6 GHz ਤੱਕ ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਹਰੇਕ ਐਂਟੀਨਾ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਲਈ ਆਰਥੋਗੋਨਲ ਹੋਵੇ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਰੋਜਰਸ RT5880 ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਘੱਟ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ 1.05 ਦੇ ਛੋਟੇ ਮਾਪਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਅਤੇ ਘੜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ? 1.05? 0.02?, ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ 10 x 10 ਸਪਲਿਟ ਰਿੰਗ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਵਰਗ ਬੰਦ ਰਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਐਰੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਇੱਕੋ ਹੀ ਹੈ. ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਬੈਕਪਲੇਨ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਐਂਟੀਨਾ ਬੈਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ MIMO ਭਾਗਾਂ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਮੌਜੂਦਾ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ 4-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 5G ਸਬ-6 GHz ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ 82% ਤੱਕ ਦੀ ਔਸਤ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ 8.3 dBi ਦਾ ਉੱਚ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮਾਪੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਚੰਗੇ ਸਮਝੌਤੇ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 0.004 ਤੋਂ ਘੱਟ ਦੇ ਲਿਫਾਫੇ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ (ECC), ਲਗਭਗ 10 dB (>9.98 dB) ਦੀ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਲਾਭ (DG) ਅਤੇ MIMO ਭਾਗਾਂ (> 15.5 dB) ਵਿਚਕਾਰ ਉੱਚ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS-ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਬ-6 GHz 5G ਸੰਚਾਰ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਲਈ ਇਸਦੀ ਲਾਗੂ ਹੋਣ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ।
5G ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਤਰੱਕੀ ਹੈ ਜੋ ਅਰਬਾਂ ਕਨੈਕਟ ਕੀਤੇ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਤੇਜ਼ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਕਰੇਗੀ, "ਜ਼ੀਰੋ" ਲੇਟੈਂਸੀ (1 ਮਿਲੀਸਕਿੰਟ ਤੋਂ ਘੱਟ ਦੀ ਲੇਟੈਂਸੀ) ਨਾਲ ਉਪਭੋਗਤਾ ਅਨੁਭਵ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰੇਗੀ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਸਮੇਤ ਨਵੀਆਂ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰੇਗੀ। ਡਾਕਟਰੀ ਦੇਖਭਾਲ, ਬੌਧਿਕ ਸਿੱਖਿਆ. , ਸਮਾਰਟ ਸ਼ਹਿਰ, ਸਮਾਰਟ ਘਰ, ਵਰਚੁਅਲ ਰਿਐਲਿਟੀ (VR), ਸਮਾਰਟ ਫੈਕਟਰੀਆਂ ਅਤੇ ਵਾਹਨਾਂ ਦਾ ਇੰਟਰਨੈਟ (IoV) ਸਾਡੀ ਜ਼ਿੰਦਗੀ, ਸਮਾਜ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਰਹੇ ਹਨ 1,2,3। ਯੂਐਸ ਫੈਡਰਲ ਕਮਿਊਨੀਕੇਸ਼ਨ ਕਮਿਸ਼ਨ (FCC) 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਚਾਰ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਬੈਂਡਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਦਾ ਹੈ। 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਦਾ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਬੈਂਡ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਲਈ ਦਿਲਚਸਪੀ ਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਉੱਚ ਡਾਟਾ ਦਰਾਂ 5,6 ਨਾਲ ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਗਲੋਬਲ 5G ਸੰਚਾਰਾਂ ਲਈ ਸਬ-6 GHz 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਅਲਾਟਮੈਂਟ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਾਰੇ ਦੇਸ਼ 5G ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਸਬ-6 GHz ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ 7,8 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਐਂਟੀਨਾ 5ਜੀ ਨੈਟਵਰਕ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਬੇਸ ਸਟੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਉਪਭੋਗਤਾ ਟਰਮੀਨਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।
ਮਾਈਕਰੋਸਟ੍ਰਿਪ ਪੈਚ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਤਲੇਪਨ ਅਤੇ ਸਮਤਲ ਬਣਤਰ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ 9,10 ਵਿੱਚ ਸੀਮਿਤ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਅਤੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ; ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ (ਐੱਮ.ਐੱਸ.) ਨੂੰ ਐਂਟੀਨਾ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਾਭ ਅਤੇ ਥਰੂਪੁੱਟ 11,12 ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਐਂਟੀਨਾ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਪੋਰਟ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹਨ; MIMO ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪਹਿਲੂ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਡਾਟਾ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਕਈ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਡਾਟਾ ਦਰਾਂ, ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਚੈਨਲ ਸਮਰੱਥਾ, ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ 13,14,15 ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ 5G ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਸੰਭਾਵੀ ਉਮੀਦਵਾਰ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਵਾਧੂ ਪਾਵਰ 16,17 ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਮਲਟੀਪਲ ਚੈਨਲਾਂ 'ਤੇ ਡਾਟਾ ਸੰਚਾਰਿਤ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। MIMO ਭਾਗਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਆਪਸੀ ਜੋੜੀ ਪ੍ਰਭਾਵ MIMO ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ। ਅੰਕੜੇ 18, 19, ਅਤੇ 20 5G ਸਬ-6 GHz ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਸੰਚਾਲਿਤ ਵੱਖ-ਵੱਖ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਸਾਰੇ ਵਧੀਆ MIMO ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦਾ ਲਾਭ ਅਤੇ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਘੱਟ ਹੈ।
ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲਸ (MMs) ਨਵੀਂ ਸਮੱਗਰੀ ਹਨ ਜੋ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਐਂਟੀਨਾ 21,22,23,24 ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। MM ਨੂੰ ਹੁਣ ਐਂਟੀਨਾ ਤੱਤਾਂ ਅਤੇ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲਾਭ, ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਐਂਟੀਨਾ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 25, 26, 27, 28 ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। 2029 ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਚਾਰ-ਤੱਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਐਂਟੀਨਾ ਸੈਕਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਨਾਂ ਏਅਰ ਗੈਪ ਦੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਅਤੇ ਜ਼ਮੀਨ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੈਂਡਵਿਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ MIMO ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਆਕਾਰ, ਘੱਟ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰ ਹੈ। ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਬੈਂਡਗੈਪ (EBG) ਅਤੇ ਗਰਾਊਂਡ ਲੂਪ ਨੂੰ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ 2-ਪੋਰਟ ਵਾਈਡਬੈਂਡ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ MIMO30 ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਵਧੀਆ MIMO ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ ਅਤੇ ਦੋ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਹੈ, ਪਰ ਸਿਰਫ ਦੋ MIMO ਭਾਗਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਨਾਲ, ਲਾਭ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, in31 ਨੇ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾ-ਵਾਈਡਬੈਂਡ (UWB) ਡਿਊਲ-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਵੀ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸਦੇ MIMO ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਐਂਟੀਨਾ UWB ਸੰਚਾਲਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੈ, ਇਸਦਾ ਲਾਭ ਘੱਟ ਹੈ ਅਤੇ ਦੋ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਮਾੜੀ ਹੈ। ਕੰਮ in32 ਇੱਕ 2-ਪੋਰਟ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਲਾਭ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਬੈਂਡਗੈਪ (EBG) ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਵਿਕਸਤ ਐਂਟੀਨਾ ਐਰੇ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਵਧੀਆ MIMO ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ, ਇਸਦਾ ਵੱਡਾ ਆਕਾਰ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਰਿਫਲੈਕਟਰ-ਆਧਾਰਿਤ ਬ੍ਰੌਡਬੈਂਡ ਐਂਟੀਨਾ 33 ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿੱਥੇ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਨੂੰ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਵੱਡੇ 22 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਅੰਤਰ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ 4.87 dB ਦੇ ਹੇਠਲੇ ਸਿਖਰ ਲਾਭ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪੇਪਰ 34 mmWave ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਚਾਰ-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਅਤੇ ਲਾਭ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ MS ਲੇਅਰ ਨਾਲ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਐਂਟੀਨਾ ਚੰਗਾ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਵੱਡੇ ਏਅਰ ਗੈਪ ਕਾਰਨ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਮਾੜੀ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, 2015 ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਤਿੰਨ-ਜੋੜਾ, 4-ਪੋਰਟ ਬੋਟੀ-ਆਕਾਰ ਵਾਲਾ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ-ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 7.4 dBi ਦੇ ਅਧਿਕਤਮ ਲਾਭ ਦੇ ਨਾਲ mmWave ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। B36 MS ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ 5G ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਮਐਸ ਬਣਤਰ ਅਸਮਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਬਣਤਰ ਵੱਲ ਘੱਟ ਧਿਆਨ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
ਉਪਰੋਕਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਉਪਰੋਕਤ ਕਿਸੇ ਵੀ ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਲਾਭ, ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ, MIMO ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਕਵਰੇਜ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ ਜੋ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗਤਾ ਦੇ ਨਾਲ 6 GHz ਤੋਂ ਘੱਟ 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਸਾਹਿਤ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਉਪ-6 GHz ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਚਾਰ-ਐਲੀਮੈਂਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ, ਛੋਟੇ ਐਲੀਮੈਂਟ ਗੈਪ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਪੈਚ ਨੂੰ ਤਿਰਛੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 12mm ਏਅਰ ਗੈਪ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਐਂਟੀਨਾ ਤੋਂ ਬੈਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਚਾਰ-ਐਲੀਮੈਂਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਰ ਇੱਕ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਆਰਥੋਗੋਨਲੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ ਵਧੀਆ MIMO ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਫਿਰ ਉਤਸਰਜਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ 10 × 10 MS ਐਰੇ ਦੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਰੇਂਜ (3.08-7.75 GHz), 8.3 dBi ਦਾ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ 82% ਦੀ ਉੱਚ ਔਸਤ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਨਾਲ ਹੀ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ −15.5 dB ਤੋਂ ਵੱਧ ਦਾ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ MS-ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ 3D ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਪੈਕੇਜ CST ਸਟੂਡੀਓ 2019 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਇਹ ਭਾਗ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਅਤੇ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰ, ਲਾਭ, ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਰੋਜਰਸ 5880 ਘੱਟ ਨੁਕਸਾਨ ਵਾਲੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ 1.575mm ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਦੇ ਨਾਲ 2.2 ਦੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰਾਂਕ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਨਕਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਿਮੂਲੇਟਰ ਪੈਕੇਜ CST ਸਟੂਡੀਓ 2019 ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਚਿੱਤਰ 2 ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਐਲੀਮੈਂਟ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਮਾਡਲ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਥਾਪਿਤ ਗਣਿਤਿਕ ਸਮੀਕਰਨਾਂ 37 ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੀਡ ਵਰਗ ਰੇਡੀਏਟਿੰਗ ਸਪਾਟ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦਾ ਜ਼ਮੀਨੀ ਜਹਾਜ਼ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪੜਾਅ 1 ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ) ਅਤੇ 10.8 GHz 'ਤੇ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਤੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨਾਲ ਗੂੰਜਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਰੇਡੀਏਟਰ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਆਕਾਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਣਿਤਿਕ ਸਬੰਧਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ37:
ਜਿੱਥੇ \(P_{L}\) ਅਤੇ \(P_{w}\) ਪੈਚ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਚੌੜਾਈ ਹਨ, c ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, \(\gamma_{r}\) ਸਬਸਟਰੇਟ ਦਾ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰ ਹੈ। . , \(\gamma_{reff }\) ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸਪਾਟ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਮੁੱਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, \(\Delta L\) ਸਪਾਟ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਬੈਕਪਲੇਨ ਨੂੰ ਦੂਜੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, 10 dB ਦੀ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਅੜਿੱਕਾ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ ਰੁਕਾਵਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਤੀਜੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਫੀਡਰ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਐਂਟੀਨਾ 38 ਦੀ ਅੜਿੱਕਾ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਇਮਪੀਡੈਂਸ ਮੈਚਿੰਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਐਂਟੀਨਾ 4 GHz ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 5G ਵਿੱਚ 6 GHz ਤੋਂ ਘੱਟ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਵੀ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਚੌਥੇ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸਪਾਟ ਦੇ ਉਲਟ ਕੋਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਗਾਕਾਰ ਖੰਭਿਆਂ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇਹ ਸਲਾਟ 3.11 GHz ਤੋਂ 7.67 GHz ਤੱਕ ਸਬ-6 GHz 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਨ ਲਈ 4.56 GHz ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਸਤਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਸਾਹਮਣੇ ਅਤੇ ਹੇਠਲੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਚਿੱਤਰ 3a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਅਤੇ ਅੰਤਮ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਲੋੜੀਂਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹਨ: 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) ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ (CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019) ਦੇ ਉੱਪਰ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਦ੍ਰਿਸ਼। (b) S-ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਕਰਵ।
ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਇੱਕ ਸ਼ਬਦ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਤ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਸਥਿਤ ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਨਿਯਮਿਤ ਐਰੇ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਐਂਟੀਨਾ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਤਰੀਕਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲਾਭ, ਅਤੇ MIMO ਭਾਗਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਸਤਹ ਤਰੰਗ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਵਾਧੂ ਗੂੰਜ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਕੰਮ 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 5G ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਐਪੀਲੋਨ-ਨੈਗੇਟਿਵ ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲ (MM) ਯੂਨਿਟ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕਰਦਾ ਹੈ। 8mm × 8mm ਦੇ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਵਾਲਾ MM ਇੱਕ ਘੱਟ ਨੁਕਸਾਨ ਵਾਲੇ ਰੋਜਰਸ 5880 ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ 2.2 ਦੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰਾਂਕ ਅਤੇ 1.575mm ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਅਨੁਕੂਲਿਤ MM ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਪੈਚ ਵਿੱਚ ਦੋ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਬਾਹਰੀ ਸਪਲਿਟ ਰਿੰਗਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਪਲਿਟ ਰਿੰਗ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 4a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4a ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਸੈੱਟਅੱਪ ਦੇ ਅੰਤਮ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, 40 × 40 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਅਤੇ 80 × 80 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪਰਤਾਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 5 × 5 ਅਤੇ 10 × 10 ਸੈੱਲ ਐਰੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਢਾਂਚਾ 3D ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਮਾਡਲਿੰਗ ਸੌਫਟਵੇਅਰ "CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019" ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਅਸਲ ਜਵਾਬ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਕੇ CST ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਐਰੇ ਢਾਂਚੇ ਅਤੇ ਮਾਪ ਸੈੱਟਅੱਪ (ਡਿਊਲ-ਪੋਰਟ ਨੈੱਟਵਰਕ ਐਨਾਲਾਈਜ਼ਰ PNA ਅਤੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਪੋਰਟ) ਦਾ ਇੱਕ ਫੈਬਰੀਕੇਟਿਡ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਚਿੱਤਰ 4b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਮਾਪ ਸੈਟਅਪ ਨੇ ਸਿਗਨਲ ਭੇਜਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਦੋ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਅਡਾਪਟਰਾਂ (A-INFOMW, ਭਾਗ ਨੰਬਰ: 187WCAS) ਦੇ ਨਾਲ ਸੁਮੇਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ Agilent PNA ਸੀਰੀਜ਼ ਨੈੱਟਵਰਕ ਐਨਾਲਾਈਜ਼ਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ 5×5 ਐਰੇ ਨੂੰ ਦੋ-ਪੋਰਟ ਨੈੱਟਵਰਕ ਐਨਾਲਾਈਜ਼ਰ (Agilent PNA N5227A) ਨਾਲ ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਕੇਬਲ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਦੋ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਅਡਾਪਟਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। Agilent N4694-60001 ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਕਿੱਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪਾਇਲਟ ਪਲਾਂਟ ਵਿੱਚ ਨੈੱਟਵਰਕ ਐਨਾਲਾਈਜ਼ਰ ਨੂੰ ਕੈਲੀਬਰੇਟ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ MM ਐਰੇ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਅਤੇ CST ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਚਿੱਤਰ 5a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਢਾਂਚਾ 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 5G ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਗੂੰਜਦਾ ਹੈ। 10 dB ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਵਿੱਚ ਛੋਟੇ ਅੰਤਰ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਬਹੁਤ ਸਮਾਨ ਹਨ। ਦੇਖੇ ਗਏ ਗੂੰਜ ਦੀ ਗੂੰਜਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਤੋਂ ਥੋੜੇ ਵੱਖਰੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਇਹ ਅੰਤਰ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀਆਂ ਕਮੀਆਂ, ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਅਤੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਪੋਰਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਛੋਟੀਆਂ ਕਲੀਅਰੈਂਸਾਂ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਪੋਰਟਾਂ ਅਤੇ ਐਰੇ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਜੋੜਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ, ਅਤੇ ਮਾਪ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈਟਅਪ ਵਿੱਚ ਵੇਵਗਾਈਡ ਪੋਰਟਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਕਸਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਸਹੀ ਪਲੇਸਮੈਂਟ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਗੂੰਜ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ ਅਣਚਾਹੇ ਸ਼ੋਰ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਅਤੇ ਮਾਪੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਸਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹਨਾਂ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਐਰੇ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸੰਬੰਧ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਨੂੰ ਸਬ-6 GHz 5G ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
(a) ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ (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 ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ) ) 2019) (ਬੀ) MM ਮਾਪਣ ਸੈੱਟਅੱਪ ਦੀ ਫੋਟੋ।
(a) ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੇ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਕਰਵ ਦੀ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਪੁਸ਼ਟੀਕਰਨ। (b) ਇੱਕ MM ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਦਾ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰ ਵਕਰ।
MM ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਹੋਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ CST ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਿਮੂਲੇਟਰ ਦੀਆਂ ਬਿਲਟ-ਇਨ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰਤਾ, ਚੁੰਬਕੀ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀਤਾ, ਅਤੇ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਇੰਡੈਕਸ ਵਰਗੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ MM ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪੁਨਰ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਨਿਮਨਲਿਖਤ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਗੁਣਾਂਕ ਸਮੀਕਰਨਾਂ: (3) ਅਤੇ (4) ਨੂੰ ਅਪਵਰਤਕ ਸੂਚਕਾਂਕ ਅਤੇ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ (ਵੇਖੋ 40)।
ਓਪਰੇਟਰ ਦੇ ਅਸਲ ਅਤੇ ਕਾਲਪਨਿਕ ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ (.)' ਅਤੇ (.)” ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪੂਰਨ ਅੰਕ ਮੁੱਲ m ਅਸਲ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਇੰਡੈਕਸ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ। ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀਤਾ ਨੂੰ ਫਾਰਮੂਲੇ \(\varepsilon { } = { }n/z,\) ਅਤੇ \(\mu = nz\) ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਤਮਕ ਸੂਚਕਾਂਕ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹਨ। MM ਬਣਤਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰ ਵਕਰ ਚਿੱਤਰ 5b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਗੂੰਜਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ, ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਥਿਰਾਂਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅੰਕੜੇ 6a,b ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਇਕਾਈ ਸੈੱਲ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀਤਾ (μ) ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਇੰਡੈਕਸ (n) ਦੇ ਐਕਸਟਰੈਕਟ ਕੀਤੇ ਮੁੱਲ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਐਕਸਟਰੈਕਟਡ ਪਰਮੇਬਿਲਿਟੀਜ਼ ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਸਲ ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਬਣਤਰ ਦੇ ਐਪਸੀਲੋਨ-ਨੈਗੇਟਿਵ (ENG) ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜ਼ੀਰੋ ਦੇ ਨੇੜੇ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀਤਾ 'ਤੇ ਗੂੰਜ ਗੂੰਜਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨਾਲ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨੈਗੇਟਿਵ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਇੰਡੈਕਸ (ਚਿੱਤਰ 6b) ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਐੱਮ.ਐੱਮ. ਨੂੰ ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ 21,41 ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਬਰਾਡਬੈਂਡ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਵਿਕਸਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਅੰਕੜੇ 7a,b ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ, ਇਸਦੇ ਢਾਂਚਾਗਤ ਹਿੱਸੇ ਅਤੇ ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਮਾਪ ਸੈੱਟਅੱਪ (SATIMO) ਦੀਆਂ ਤਸਵੀਰਾਂ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਵਿਕਸਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਨੂੰ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਲੇਅਰਾਂ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਉਚਾਈ h ਦੇ ਨਾਲ। ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ 40mm x 40mm ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ 12mm ਅੰਤਰਾਲਾਂ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, 12 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਅਤੇ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 8 ਅਤੇ 9. ਚਿੱਤਰ 8b ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਨਾਲ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਲਈ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਮਾਪਿਆ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਪਲਾਟ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਵਾਲੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਕਵਰੇਜ ਬੈਂਡ ਬਿਨਾਂ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਕਵਰੇਜ ਬੈਂਡ ਵਰਗਾ ਹੈ। ਅੰਕੜੇ 9a,b ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ MS ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਨਾਲ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਲਾਭ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ, ਗੈਰ-ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਸੁਧਾਰ ਹੋਇਆ ਹੈ, 5.15 dBi ਤੋਂ 8 dBi ਤੱਕ ਵਧ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ, ਡੁਅਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ, ਅਤੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਲਾਭ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 6 dBi, 6.9 dBi, ਅਤੇ 8 dBi ਵਧਿਆ ਹੈ। ਹੋਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ (ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ MCs) ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਲਾਭ 8 dBi ਤੱਕ ਹੈ। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਇੱਕ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਇਨ-ਫੇਜ਼ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਲਈ ਲਾਭ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਚਿੱਤਰ 9b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੈ। ਹੇਠਲੇ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਸੀਮਾ ਵਿੱਚ, ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਥੋੜ੍ਹੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਲਾਭ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਕਰ ਚੰਗੇ ਸਮਝੌਤੇ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨਿਰਮਾਣ ਨੁਕਸ, ਮਾਪ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ, SMA ਪੋਰਟ ਕੁਨੈਕਸ਼ਨ ਨੁਕਸਾਨ, ਅਤੇ ਤਾਰ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ ਅੰਤਰ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਨਾਈਲੋਨ ਸਪੇਸਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਥਿਤ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਇਕ ਹੋਰ ਮੁੱਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੇਖੇ ਗਏ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ (a) ਪੂਰਾ ਹੋਇਆ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। (b) ਨੇੜੇ-ਖੇਤਰ ਮਾਪ ਸੈੱਟਅੱਪ (SATIMO)।
(a) ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ (CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਉਤਸ਼ਾਹ। (b) MS ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ।
ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਮਾਪ ਦੇ ਨਤੀਜੇ (a) ਪ੍ਰਾਪਤ ਲਾਭ ਅਤੇ (b) ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ।
MS ਵਰਤ ਕੇ ਬੀਮ ਪੈਟਰਨ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ. ਸਿੰਗਲ-ਐਂਟੀਨਾ ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਮਾਪ UKM SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਦੇ SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਚਿੱਤਰ 10a, b MS ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਲਈ 5.5 GHz 'ਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ E-plan ਅਤੇ H-plane ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਵਿਕਸਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ (ਐਮਐਸ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ) ਸਾਈਡ ਲੋਬ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇਕਸਾਰ ਦੋ-ਦਿਸ਼ਾਵੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਐਂਟੀਨਾ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬੈਕ ਲੋਬਸ ਦੇ ਪੱਧਰ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 10a, b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਬੈਕ ਅਤੇ ਸਾਈਡ ਲੋਬਸ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਐਮਐਮ ਐਰੇ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਅਤੇ ਪਾਸੇ ਦੇ ਲੋਬ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ (ਚਿੱਤਰ 10 ਏ, ਬੀ) ਵਿੱਚ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਕਰਕੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਲਾਭ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ CST ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਲਗਭਗ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਸੀ, ਪਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅਸੈਂਬਲ ਕੀਤੇ ਭਾਗਾਂ, ਮਾਪ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ, ਅਤੇ ਕੇਬਲਿੰਗ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਦੇ ਗਲਤ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ ਕਾਰਨ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵੱਖਰਾ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਨਾਈਲੋਨ ਸਪੇਸਰ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੇਖੇ ਗਏ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮੁੱਦਾ ਹੈ।
5.5 GHz ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ ਵਿਕਸਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ (ਐਮਐਸ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਦੇ ਨਾਲ) ਦੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਨੂੰ ਸਿਮੂਲੇਟ ਅਤੇ ਟੈਸਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ 11 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਚਾਰ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਚਾਰ ਹਿੱਸੇ 80 × 80 × 1.575 mm ਦੇ ਮਾਪ ਦੇ ਘਟਾਓਣਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਆਰਥੋਗੋਨਲੀ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 11 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਅੰਤਰ-ਤੱਤ ਦੀ ਦੂਰੀ 22 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇਸ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਅਨੁਸਾਰੀ ਅੰਤਰ-ਤੱਤ ਦੂਰੀ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜ਼ਮੀਨੀ ਜਹਾਜ਼ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਇਕੋ ਐਂਟੀਨਾ ਵਾਂਗ ਹੀ ਸਥਿਤ ਹੈ. ਚਿੱਤਰ 12a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ MIMO ਐਂਟੀਨਾ (S11, S22, S33, ਅਤੇ S44) ਦੇ ਰਿਫਲੈਕਟੈਂਸ ਮੁੱਲ 3.2–7.6 GHz ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਗੂੰਜ ਰਹੇ ਸਿੰਗਲ-ਐਲੀਮੈਂਟ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਅੜਿੱਕਾ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ। MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਜੋੜਨ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਛੋਟੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਮੁੱਖ ਕਾਰਨ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 12b MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ 'ਤੇ ਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅਨੁਕੂਲ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਐਂਟੀਨਾ 1 ਅਤੇ 2 ਵਿਚਕਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਲਗਭਗ -13.6 dB 'ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ 1 ਅਤੇ 4 ਵਿਚਕਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਲਗਭਗ -30.4 dB 'ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਚੌੜੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਲਾਭ ਅਤੇ ਘੱਟ ਥ੍ਰੋਪੁੱਟ ਹੈ। ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਘੱਟ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਵਧੀ ਹੋਈ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਅਤੇ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ;
ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ (a) ਸਿਖਰ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਅਤੇ (b) ਜ਼ਮੀਨੀ ਜਹਾਜ਼ ਦੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਧੀ। (CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019)।
ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਵਿਵਸਥਾ ਅਤੇ ਉਤੇਜਨਾ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ 13a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। 80x80x1.575mm ਦੇ ਮਾਪ ਵਾਲਾ 10x10mm ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ 12mm ਉੱਚੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 13a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਵਾਲੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਅਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਉੱਚ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਐਂਟੀਨਾ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀਆਂ ਤਰੰਗਾਂ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਤੋਂ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਿਤ ਤਰੰਗਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਰਚਨਾਤਮਕ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। MIMO ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਲਈ ਤਿਮਾਹੀ-ਵੇਵ ਮਿਆਰਾਂ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਉਚਾਈ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਿਆਪਕ ਮਾਡਲਿੰਗ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਅਗਲੇ ਅਧਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਣਗੇ।
(a) MS (CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ CST ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਸੈੱਟਅੱਪ, (b) MS ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ MS ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਰਿਫਲੈਕਟੈਂਸ ਕਰਵ।
ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਚਿੱਤਰ 13b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ S11 ਅਤੇ S44 MIMO ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਸਾਰੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ -10 dB ਇੰਪੀਡੈਂਸ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਦੋਹਰੀ-ਲੇਅਰ MS ਅਤੇ ਬੈਕਪਲੇਨ MS ਦੁਆਰਾ ਸੁਧਾਰਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ MS ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਕੇਂਦਰ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ 81.5% (3.2-7.6 GHz) ਦੀ ਇੱਕ ਫਰੈਕਸ਼ਨਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਬੈਕਪਲੇਨ ਨਾਲ MS ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ 86.3% (3.08–7.75 GHz) ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਦੋਹਰੀ-ਲੇਅਰ MS ਥ੍ਰੁਪੁੱਟ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਸੁਧਾਰ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਵਾਲੇ MS ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਦੋਹਰੀ-ਲੇਅਰ MC ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਆਕਾਰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਲਾਗਤ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਸੀਮਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤਾ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਅਸਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਬਣਾਏ ਗਏ ਹਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 14a ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੇ ਇਕੱਠੇ ਕੀਤੇ ਗਏ MS ਪਰਤ ਅਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 14b ਵਿਕਸਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਇੱਕ ਫੋਟੋ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਚਾਰ ਨਾਈਲੋਨ ਸਪੇਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਮਾਊਂਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 14b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 15a ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਨੇੜੇ-ਖੇਤਰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਦਾ ਸਨੈਪਸ਼ਾਟ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ PNA ਨੈੱਟਵਰਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਕ (Agilent Technologies PNA N5227A) ਨੂੰ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣ ਅਤੇ UKM SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਐਮਿਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
(a) SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਮਾਪਾਂ ਦੀਆਂ ਫੋਟੋਆਂ (b) MS ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ S11 MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਕਰਵ।
ਇਹ ਭਾਗ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ 5G MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ S-ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦਾ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 15b ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ 4-ਐਲੀਮੈਂਟ MIMO MS ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਪਲਾਟ ਨੂੰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ CST ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਇਸਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ CST ਗਣਨਾਵਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਪਾਏ ਗਏ ਸਨ, ਪਰ ਨਿਰਮਾਣ ਨੁਕਸ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਥੋੜੇ ਵੱਖਰੇ ਸਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS-ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦਾ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ 4.8 GHz ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਨਾਲ 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ 5G ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸੰਭਵ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮਾਪੀ ਗਈ ਗੂੰਜਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਅਤੇ ਐਪਲੀਟਿਊਡ CST ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵੱਖਰਾ ਹੈ। ਮੈਨੂਫੈਕਚਰਿੰਗ ਨੁਕਸ, coax-to-SMA ਜੋੜਨ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ, ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਮਾਪ ਸੈੱਟਅੱਪ ਮਾਪੇ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹਨਾਂ ਕਮੀਆਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਮਾਪਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸਮਝੌਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਨੂੰ ਉਪ-6 GHz 5G ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਲਾਭ ਵਕਰ ਚਿੱਤਰ 2 ਅਤੇ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 16a,b ਅਤੇ 17a,b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ, MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦਾ ਆਪਸੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਦੋਂ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 'ਤੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਕਾਫੀ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਆਸ ਪਾਸ ਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਤੱਤਾਂ S12, S14, S23 ਅਤੇ S34 ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਪਲਾਟ ਸਮਾਨ ਵਕਰ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਿਕਰਣ MIMO ਐਂਟੀਨਾ S13 ਅਤੇ S42 ਉਹਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਧ ਦੂਰੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਉਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਉੱਚ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀਆਂ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਚਿੱਤਰ 16a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 5G ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਇੱਕ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਘੱਟੋ ਘੱਟ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ -13.6 dB ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਬੈਕਪਲੇਨ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਈ - 15.5 dB ਹੈ। ਲਾਭ ਪਲਾਟ (ਚਿੱਤਰ 16a) ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬੈਕਪਲੇਨ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਸਿੰਗਲ- ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਤੱਤਾਂ 'ਤੇ, ਸਿੰਗਲ- ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਗਭਗ -13.68 dB ਅਤੇ -14.78 dB ਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਕਾਪਰ ਬੈਕਪਲੇਨ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਗਭਗ -15.5 dB ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
MS ਪਰਤ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ MS ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ MIMO ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਕਰਵ: (a) S12, S14, S34 ਅਤੇ S32 ਅਤੇ (b) S13 ਅਤੇ S24।
ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS-ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਲਾਭ ਵਕਰ: (a) S12, S14, S34 ਅਤੇ S32 ਅਤੇ (b) S13 ਅਤੇ S24।
MS ਪਰਤ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ MIMO ਡਾਇਗਨਲ ਐਂਟੀਨਾ ਲਾਭ ਪਲਾਟ ਚਿੱਤਰ 16b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ (ਐਂਟੀਨਾ 1 ਅਤੇ 3) ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਵਿਕਰਣ ਐਂਟੀਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਘੱਟੋ ਘੱਟ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ - 15.6 dB ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਬੈਕਪਲੇਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ - 18 dB ਹੈ। ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪਹੁੰਚ ਵਿਕਰਣ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਜੋੜਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਈ ਅਧਿਕਤਮ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ -37 dB ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇੱਕ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਈ ਇਹ ਮੁੱਲ -47 dB ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਪਰ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਅਧਿਕਤਮ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ −36.2 dB ਹੈ, ਜੋ ਵਧਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਰੇਂਜ ਦੇ ਨਾਲ ਘਟਦੀ ਹੈ। ਬੈਕਪਲੇਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਸਿੰਗਲ- ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪੂਰੀ ਲੋੜੀਂਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਬਿਹਤਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ 6 GHz ਤੋਂ ਘੱਟ 5G ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 16a, b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। 6 GHz (3.5 GHz) ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ 5G ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ, ਸਿੰਗਲ- ਅਤੇ ਡੁਅਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਵਿੱਚ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ (ਲਗਭਗ ਕੋਈ MS ਨਹੀਂ) ਵਾਲੇ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਨਾਲੋਂ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਘੱਟ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 16a), b ਵੇਖੋ)। ਲਾਭ ਮਾਪ ਅੰਕੜੇ 17a, b ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਆਸ ਪਾਸ ਦੇ ਐਂਟੀਨਾ (S12, S14, S34 ਅਤੇ S32) ਅਤੇ ਵਿਕਰਣ ਐਂਟੀਨਾ (S24 ਅਤੇ S13) ਦੀ ਅਲੱਗਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹੋਏ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਅੰਕੜਿਆਂ (ਚਿੱਤਰ 17a, b) ਤੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, MIMO ਭਾਗਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਹਿਮਤ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਨਿਰਮਾਣ ਨੁਕਸ, SMA ਪੋਰਟ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਤਾਰ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਅਤੇ ਮਾਪੇ CST ਮੁੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ ਅੰਤਰ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਨਾਈਲੋਨ ਸਪੇਸਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਥਿਤ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਇਕ ਹੋਰ ਮੁੱਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੇਖੇ ਗਏ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਸਤਹ ਤਰੰਗ ਦਮਨ 42 ਦੁਆਰਾ ਆਪਸੀ ਜੋੜਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨੂੰ ਤਰਕਸੰਗਤ ਬਣਾਉਣ ਲਈ 5.5 GHz 'ਤੇ ਸਤਹ ਮੌਜੂਦਾ ਵੰਡ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਤਹ ਮੌਜੂਦਾ ਵੰਡ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ 18 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਐਂਟੀਨਾ 1 ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ 50 ਓਮ ਲੋਡ ਨਾਲ ਸਮਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਐਂਟੀਨਾ 1 ਊਰਜਾਵਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਵਿੱਚ 5.5 GHz 'ਤੇ ਨੇੜੇ ਦੇ ਐਂਟੀਨਾ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਆਪਸੀ ਕਪਲਿੰਗ ਕਰੰਟ ਦਿਖਾਈ ਦੇਣਗੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 18a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੁਆਰਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 18b–d ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਫੀਲਡਾਂ ਦੇ ਆਪਸੀ ਕਪਲਿੰਗ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਐਂਟੀਪੈਰਲਲ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ MS ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਰਿੰਗਾਂ ਅਤੇ ਨੇੜੇ ਦੇ MS ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਜੋੜਨ ਵਾਲੇ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕਰਕੇ ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਟਡ ਐਂਟੀਨਾ ਤੋਂ MS ਯੂਨਿਟਾਂ ਤੱਕ ਕਰੰਟ ਇੰਜੈਕਟ ਕਰਨਾ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕਪਲਿੰਗ ਕਰੰਟ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸੁਧਾਰ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਕਪਲਿੰਗ ਫੀਲਡ ਤੱਤ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂਬੇ ਦਾ ਬੈਕਪਲੇਨ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਅਸੈਂਬਲੀ ਨੂੰ ਸਿੰਗਲ- ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ (ਚਿੱਤਰ 18d) ਤੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਲੱਗ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਬੈਕਪ੍ਰੋਪੈਗੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸਾਈਡ ਪ੍ਰਸਾਰ ਹੈ, ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਲਾਭ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
5.5 GHz (a) ਬਿਨਾਂ MC, (b) ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ MC, (c) ਡਬਲ-ਲੇਅਰ MC, ਅਤੇ (d) ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ MC 'ਤੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਮੌਜੂਦਾ ਪੈਟਰਨ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਕਰੋ। (CST ਸਟੂਡੀਓ ਸੂਟ 2019)।
ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਚਿੱਤਰ 19a ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਨਾਲ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਅਤੇ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਲਾਭ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਨਾਂ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਦੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਸਿਮੂਲੇਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਲਾਭ 5.4 dBi ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 19a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਪਸੀ ਜੋੜੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਨਾਲੋਂ 0.25 dBi ਵੱਧ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦਾ ਜੋੜ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 8.3 dBi ਤੱਕ ਦਾ ਉੱਚ ਅਨੁਭਵ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 19a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਦੋਂ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਲਾਭ 1.4 dBi ਵਧਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਨੂੰ ਦੁੱਗਣਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਲਾਭ 2.1 dBi ਵਧਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 19a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਨਾਲ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ 8.3 dBi ਦਾ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਅਧਿਕਤਮ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਅਤੇ ਡਬਲ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਈ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਲਾਭ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 6.8 dBi ਅਤੇ 7.5 dBi ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਹੇਠਲੇ-ਲੇਅਰ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਲਈ ਅਧਿਕਤਮ ਪ੍ਰਾਪਤ ਲਾਭ 8.3 dBi ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਦੀ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪਰਤ ਇੱਕ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਤੋਂ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਅੱਗੇ ਤੋਂ ਪਿੱਛੇ (F/B) ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉੱਚ-ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ MS ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਇਨ-ਫੇਜ਼ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵਾਧੂ ਗੂੰਜ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ MS ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਏ ਲਾਭ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਦੇਖਿਆ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਲਾਭ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕੁਝ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਮਾਪਿਆ ਲਾਭ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਲਾਭ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ MIMO ਲਈ MS ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ; ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਲਾਭ ਵਿੱਚ ਇਹ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਨਾਈਲੋਨ ਪੈਡਾਂ ਦੀ ਮਾਪ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ, ਕੇਬਲ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ, ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਜੋੜਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹਨ। ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ਸਿਖਰ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਲਾਭ 5.8 dBi ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਵਾਲਾ ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ 8.5 dBi ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ MS ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸੰਪੂਰਨ 4-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਤੇ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਲਾਭ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ (a) ਪ੍ਰਾਪਤ ਲਾਭ ਅਤੇ (b) ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ।
ਚਿੱਤਰ 19b ਮੈਟਾਸੁਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰਾਂ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 19b ਵਿੱਚ, ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ MS ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 73% (ਹੇਠਾਂ 84% ਤੱਕ) ਸੀ। MC ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ MC ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮਾਮੂਲੀ ਅੰਤਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਕਾਰਨ ਮਾਪ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਪੇਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹਨ। ਪੂਰੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਲਾਭ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਲਗਭਗ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਉਮੀਦ ਅਨੁਸਾਰ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕੀਤੀ MS- ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 5G ਸੰਚਾਰਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਗਲਤੀਆਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਸਮੁੱਚੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਮੌਜੂਦ ਹਨ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਸਐਮਏ ਕਨੈਕਟਰ, ਕੋਐਕਸ਼ੀਅਲ ਕੇਬਲ ਸਪਲਾਇਸ ਹਾਰਸ, ਸੋਲਡਰਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈਟਅਪ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਨੇੜਤਾ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅੜਿੱਕਾ ਬੇਮੇਲ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 20 ਇੱਕ ਬਲਾਕ ਚਿੱਤਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕਹੇ ਗਏ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਅਨੁਕੂਲਨ ਪ੍ਰਗਤੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਬਲਾਕ ਡਾਇਗ੍ਰਾਮ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਕਦਮ-ਦਰ-ਕਦਮ ਵੇਰਵਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਨਾਲ ਹੀ ਉਹ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਜੋ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਉੱਤੇ ਲੋੜੀਂਦੇ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਉੱਚ ਅਲੱਗਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਮਾਪਾਂ ਨੂੰ UKM SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਸਿਸਟਮ ਲੈਬਾਰਟਰੀ ਵਿਖੇ SATIMO ਨੇੜੇ-ਫੀਲਡ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਅੰਕੜੇ 21a,b 5.5 GHz ਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ MS ਦੇ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ ਦਾਅਵਾ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਣ ਕੀਤੇ ਈ-ਪਲੇਨ ਅਤੇ H-ਪਲੇਨ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। 5.5 GHz ਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ, ਵਿਕਸਤ ਗੈਰ-MS MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਾਈਡ ਲੋਬ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਨਿਰੰਤਰ ਦੋ-ਦਿਸ਼ਾਵੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। MS ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਐਂਟੀਨਾ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬੈਕ ਲੋਬਸ ਦੇ ਪੱਧਰ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 21a, b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਬੈਕਪਲੇਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਪੈਟਰਨ MS ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਬੈਕ ਅਤੇ ਸਾਈਡ ਲੋਬਸ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਸਥਿਰ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MM ਐਰੇ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਬੈਕ ਅਤੇ ਸਾਈਡ ਲੋਬਸ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਹੀਣ ਦਿਸ਼ਾ (ਚਿੱਤਰ 21a, b) ਵਿੱਚ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਕਰਕੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵੀ ਸੁਧਾਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਲਾਭ ਅਤੇ ਨਿਰਦੇਸ਼ਕਤਾ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਮਾਪਿਆ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਪੋਰਟ 1 ਲਈ ਬਾਕੀ ਪੋਰਟਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ 50 ਓਮ ਲੋਡ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਲਗਭਗ CST ਦੁਆਰਾ ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਮਾਨ ਸੀ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਗਲਤ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ, ਟਰਮੀਨਲ ਪੋਰਟਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ, ਅਤੇ ਕੇਬਲ ਕਨੈਕਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕੁਝ ਭਟਕਣਾਵਾਂ ਸਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਂਟੀਨਾ ਅਤੇ ਐਮਐਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਨਾਈਲੋਨ ਸਪੇਸਰ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕੀਤੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੇਖੇ ਗਏ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮੁੱਦਾ ਹੈ।
5.5 GHz ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ ਵਿਕਸਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ (MS ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਅਤੇ MS ਦੇ ਨਾਲ) ਦੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਨੂੰ ਸਿਮੂਲੇਟ ਅਤੇ ਟੈਸਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ MIMO ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਪੋਰਟ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਇਸ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਲਿਫਾਫੇ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ (ECC) ਅਤੇ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਲਾਭ (DG) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਜਾਂਚਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ECC ਅਤੇ DG ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਸਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇੱਕ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪਹਿਲੂ ਹਨ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਭਾਗ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀਆਂ ਇਹਨਾਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਵੇਰਵਾ ਦੇਣਗੇ।
ਲਿਫ਼ਾਫ਼ਾ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ (ECC)। ਕਿਸੇ ਵੀ MIMO ਪ੍ਰਣਾਲੀ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ECC ਉਸ ਡਿਗਰੀ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੰਘਟਕ ਤੱਤ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਸਬੰਧ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ECC ਇੱਕ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਨੈਟਵਰਕ ਵਿੱਚ ਚੈਨਲ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ MIMO ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ECC (ਲਿਫਾਫਾ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ) ਐਸ-ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਅਤੇ ਦੂਰ-ਖੇਤਰ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। Eq ਤੋਂ. (7) ਅਤੇ (8) ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 31 ਦਾ ECC ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਰਿਫਲੈਕਸ਼ਨ ਗੁਣਾਂਕ ਨੂੰ Sii ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ Sij ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਗੁਣਾਂਕ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। j-th ਅਤੇ i-th ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ \(\vec{R}_{j} \left( {\theta ,\varphi } \right)\) ਅਤੇ \( \vec {{R_{ i } }} ਠੋਸ ਕੋਣ ਨੂੰ \left( {\theta ,\varphi } \right)\) ਅਤੇ \({\Omega }\) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਐਂਟੀਨਾ ਦਾ ECC ਕਰਵ ਚਿੱਤਰ 22a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਮੁੱਲ 0.004 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸਿਸਟਮ ਲਈ 0.5 ਦੇ ਸਵੀਕਾਰਯੋਗ ਮੁੱਲ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਘਟਾਏ ਗਏ ECC ਮੁੱਲ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ 4-ਪੋਰਟ MIMO ਸਿਸਟਮ ਵਧੀਆ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ43।
ਡਾਇਵਰਸਿਟੀ ਗੇਨ (DG) DG ਇੱਕ ਹੋਰ MIMO ਸਿਸਟਮ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਮੈਟ੍ਰਿਕ ਹੈ ਜੋ ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਕਿ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਸਕੀਮ ਰੇਡੀਏਟਿਡ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਰਿਲੇਸ਼ਨ (9) ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਰਹੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਡੀਜੀ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 31 ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 22b ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦਾ DG ਚਿੱਤਰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ DG ਮੁੱਲ 10 dB ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਹੈ। ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ MIMO ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਸਾਰੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਡੀਜੀ ਮੁੱਲ 9.98 dB ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਨ।
ਸਾਰਣੀ 1 ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਸਮਾਨ MIMO ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨਾਲ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਤੁਲਨਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲਾਭ, ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਅਲੱਗਤਾ, ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਅਤੇ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ 5, 44, 45, 46, 47 ਵਿੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਧਾਉਣ ਦੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਹਨ। ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਕੰਮਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰਾਂ ਵਾਲਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗਤਾ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਪਛਾੜਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਸਮਾਨ ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਵਿਕਸਤ MIMO ਸਿਸਟਮ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ 'ਤੇ ਵਧੀਆ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਸੈਕਸ਼ਨ 5.46 ਵਿੱਚ ਵਰਣਿਤ ਐਂਟੀਨਾ ਸਾਡੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਐਂਟੀਨਾ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਹਨ, ਇਹ ਐਂਟੀਨਾ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ, ਘੱਟ ਲਾਭ, ਤੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਅਤੇ ਮਾੜੀ MIMO ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹਨ। 45 ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ 4-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਸਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ, ਵੱਡਾ ਆਕਾਰ, ਅਤੇ ਖਰਾਬ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, 47 ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਲਾਭ ਅਤੇ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਾਡਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS ਅਧਾਰਤ 4-ਪੋਰਟ MIMO ਸਿਸਟਮ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ, ਉੱਚ ਲਾਭ, ਉੱਚ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ MIMO ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਬ-6 GHz 5G ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਦਾਅਵੇਦਾਰ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਚਾਰ-ਪੋਰਟ ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟਰ-ਅਧਾਰਿਤ ਵਾਈਡਬੈਂਡ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਉੱਚ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਨਾਲ 6 GHz ਤੋਂ ਘੱਟ 5G ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੈ। ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਿਪ ਲਾਈਨ ਇੱਕ ਵਰਗ ਰੇਡੀਏਟਿੰਗ ਸੈਕਸ਼ਨ ਨੂੰ ਫੀਡ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਵਿਕਰਣ ਕੋਨਿਆਂ 'ਤੇ ਇੱਕ ਵਰਗ ਦੁਆਰਾ ਕੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਈ-ਸਪੀਡ 5G ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਐਮੀਟਰ ਰੋਜਰਸ RT5880 ਦੇ ਸਮਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਰੇਂਜ ਅਤੇ ਉੱਚ ਲਾਭ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿਚਕਾਰ ਧੁਨੀ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਸਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਵਿੱਚ 0.58?0.58?0.02 ਦੇ ਛੋਟੇ ਮਾਪ ਹਨ? ਇੱਕ 5×5 ਮੈਟਾਸਰਫੇਸ ਐਰੇ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ 4.56 GHz ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, 8 dBi ਪੀਕ ਗੇਨ ਅਤੇ ਵਧੀਆ ਮਾਪੀ ਗਈ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਚਾਰ-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ (2 × 2 ਐਰੇ) ਹਰ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਸਿੰਗਲ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ 1.05λ × 1.05λ × 0.02λ ਦੇ ਮਾਪਾਂ ਵਾਲੇ ਦੂਜੇ ਐਂਟੀਨਾ ਨਾਲ ਆਰਥੋਗੋਨਲੀ ਅਲਾਈਨ ਕਰਕੇ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। 12mm ਉੱਚੇ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੇ ਹੇਠਾਂ 10×10 MM ਐਰੇ ਨੂੰ ਅਸੈਂਬਲ ਕਰਨ ਦੀ ਸਿਫ਼ਾਰਸ਼ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬੈਕ-ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਆਪਸੀ ਜੋੜ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਲਾਭ ਅਤੇ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਵਿਕਸਤ MIMO ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ 3.08–7.75 GHz ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, 6 GHz ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 5G ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MS-ਅਧਾਰਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ 2.9 dBi ਦੁਆਰਾ ਆਪਣੇ ਲਾਭ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, 8.3 dBi ਦਾ ਅਧਿਕਤਮ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ MS ਦੇ ਯੋਗਦਾਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, MIMO ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ (>15.5 dB) ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ 82% ਦੀ ਉੱਚ ਔਸਤ ਸਮੁੱਚੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ 22 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਘੱਟ ਅੰਤਰ-ਤੱਤ ਦੂਰੀ ਹੈ। ਐਂਟੀਨਾ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਡੀਜੀ (9.98 dB ਤੋਂ ਵੱਧ), ਬਹੁਤ ਘੱਟ ECC (0.004 ਤੋਂ ਘੱਟ) ਅਤੇ ਯੂਨੀਡਾਇਰੈਕਸ਼ਨਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਟਰਨ ਸਮੇਤ ਸ਼ਾਨਦਾਰ MIMO ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮਾਪ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਬਹੁਤ ਸਮਾਨ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਵਿਕਸਤ ਚਾਰ-ਪੋਰਟ MIMO ਐਂਟੀਨਾ ਸਿਸਟਮ ਉਪ-6 GHz ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ 5G ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਹਾਰਕ ਵਿਕਲਪ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਕਾਵਿਨ 400-6000MHz ਵਾਈਡਬੈਂਡ ਪੀਸੀਬੀ ਐਂਟੀਨਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਤੁਹਾਡੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਨਵੇਂ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੇਕਰ ਤੁਹਾਡੀ ਕੋਈ ਬੇਨਤੀ ਹੈ ਤਾਂ ਕਿਰਪਾ ਕਰਕੇ ਬਿਨਾਂ ਝਿਜਕ ਸਾਡੇ ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਕਰੋ।