Anten đa băng tái cấu hình theo tần số cho các ứng dụng WSN/Wi-Fi/WIMAX/LTE/5G trong các thiết bị đầu cuối IoT

Nội dung bài báo đề xuất một cấu trúc anten đa băng tái cấu hình theo tần số sử dụng chuyển mạch PIN diot. Trong thiết kế này, chỉ với duy nhất một PIN diot cho chuyển mạch hai trạng thái ON-OFF, anten tái cấu hình đề xuất có thể hoạt động lên đến 8 băng tần bao gồm 0.897-0.937 GHz, 1.75-1.84 GHz, 2.34-2.58 GHz, 2.38-2.93 GHz, 3.17-3.49 GHz, 4.63-5.38 GHz, 5.28-5.8 GHz và 7.88-8.53 GHz với băng thông thay đổi từ băng hẹp cho các ứng dụng NB-IoT như Z-Wave, ZigBee.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Anten đa băng tái cấu hình theo tần số cho các ứng dụng WSN/Wi-Fi/WIMAX/LTE/5G trong các thiết bị đầu cuối IoTAnten đa băng tái cấu hình theo tần số cho các ứngdụng WSN/Wi-Fi/WIMAX/LTE/5G trong các thiết bị đầu cuối IoT Nguyễn Văn Sang1, Dương Thị Thanh Tú1, Đặng Hoài Bắc1 và Trần Bình Dương2 1 Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông 2 Viện Thông tin Khoa học và Kỹ thuật, Trường Đại học Đông Nam, Nam Kinh, Trung Quốc Email: sangnv.ptit@gmail.com, tudtt@ptit.edu.vn, bacdh@ptit.edu.vn, duongdtvt@gmail.com ×××××××××××Abstract—Nội dung bài báo đề xuất một cấu trúc anten đa băng diot PIN trong thiết kế sẽ làm tăng chi phí của anten và đòi hỏitái cấu hình theo tần số sử dụng chuyển mạch PIN diot. Trong sơ đồ mạch cũng như mạng lưới điều khiển rất phức tạp [3].thiết kế này, chỉ với duy nhất một PIN diot cho chuyển mạch hai Cùng với đó, anten đề xuất có kích thước tổng thể khá lớn, đạttrạng thái ON-OFF, anten tái cấu hình đề xuất có thể hoạt động 40x 60 x 1.6mm3 tại tần số cộng hưởng thấp nhất 2.7 GHz.lên đến 8 băng tần bao gồm 0.897-0.937 GHz, 1.75-1.84 GHz, Một anten tái cấu hình đa băng khác đã được Jayendra Kumar2.34-2.58 GHz, 2.38-2.93 GHz, 3.17-3.49 GHz, 4.63-5.38 GHz,5.28-5.8 GHz và 7.88-8.53 GHz với băng thông thay đổi từ băng và các cộng sự đề xuất trong [5], anten thay đổi sáu cấu hìnhhẹp cho các ứng dụng NB-IoT như Z-Wave, ZigBee, RFID, hoạt động bằng cách sử dụng ba PIN diot. Tuy nhiên, giốngBluetooth đến băng rộng cho các ứng dụng 5G IoT như WiFi như mẫu anten của Tayyaba Khan, băng tần hoạt động của802.11n, ac, Wimax, LTE, 5G băng tần dưới 10GHz. Bên cạnh anten này bị lặp lại ở các cấu hình khác nhau dẫn đến số lượngđó, nhờ việc sử dụng cấu trúc bức xạ độc đáo kết hợp từ cấu trúc băng tần hoạt động bị hạn chế, cụ thể có sáu trạng thái nhưngvòng ring và cấu trúc hình trăng khuyết, anten giảm nhỏ đến chỉ tồn tại có năm băng tần hoạt động. Trong [7], A78.34% so với kích thước của anten ring lý thuyết, đạt kích thước Vamseekrishna đã đề xuất một anten đa băng tái cấu hình theo 3tổng thể là 30 x 30 x 1.6 mm , phù hợp cho phần lớn các thiết bị tần số ứng dụng cho các cảm biến. Với 2 diot, chuyển mạchđầu cuối IoT cố định cũng như di động. cho 4 trạng thái, anten có thể hoạt động tại 8 dải tần khác nhau Keywords-Anten tái cấu hình, IoT, PIN diot 1.57–2.15 GHz, 2.13-3.0 GHz, 3.17-3.43 GHz, 5.25.8 GHz, 6.3-6.78 GHz, 8.31-8.90 GHz, 9.04-9.58 GHz và 12.03-13.14 I. GIỚI THIỆU GHz. Tuy nhiên kích thước anten khá lớn, đạt 135x77mm2, Trong những năm gần đây, kỷ nguyên mới với vạn vật kết khó ứng dụng trong các thiết bị cảm biến không dây.nối Internet (IoT) đã tạo ra những thay đổi mạnh mẽ trong đời Trong bài báo này, một cấu trúc anten đa băng tái cấu hìnhsống xã hội. IoTcó thể kết nối mọi đối tượng với Internet thông theo tần số sử dụng chuyển mạch PIN diot được đề xuất. Chỉqua hệ thống cảm biến không dây và trao đổi dữ liệu đó thông với duy nhất một PIN diot cho chuyển mạch ở hai trạng tháiqua các hạ tầng truyền thông khác nhau. Các sự kết nối khác ON-OFF, anten tái cấu hình có thể hoạt động lên đến 8 băngnhau này đòi hỏi thiết bị IoT phải hoạt động tại các công nghệ tần bao gồm các băng 900MHz, 1.8 GHz, 2.4 GHz, 2.6 GHz,truyền thông khác nhau với các băng tần khác nhau [1]. Chính 3.3 GHz, 5 GHz, 5.5 GHz và 8.2 GHz là những băng tần chủvì thế, để có thể không gia tăng kích thước thiết bị đầu cuối IoT đạo cho ứng dụng NB-IoT như Z-Wave, ZigBee, RFID,cũng như nâng cao độ linh động của thiết bị, đáp ứng cho nhiều Bluetooth cũng như ứng dụng 5G IoT như WiFi, Wimax, LTE,chuẩn công nghệ truyền thông IoT khác nhau, anten có kích 5G băng tần dưới 10GHz. Bên cạnh đó, với cấu trúc bức xạ độcthước nhỏ gọn, hoạt động đa băng tần cho đa công nghệ IoT là đáo kết hợp từ cấu trúc vòng ring và cấu trúc hình trăng khuyết,nhu cầu cấp thiết [2]. anten giảm đã giảm nhỏ đến 78.34% so với kích thước của Trong bối cảnh này, anten tái cấu hình với khả năng hoạt anten lí thuyết, đạt kích thước tổng thể là 30x30x1.6mm3, tạiđộng đa băng, có thể điều chỉnh tần số hoạt động theo chuẩn tần số cộng hưởng thấp nhất 900MHz. Kích thước này có thểtruyền thông mong muốn đã, đang và vẫn ngày càng thu hút phù h ...