Giảm nhỏ kích thước cell EBG bằng cấu trúc phức hợp EBG-DGS đa băng, ứng dụng cho truyền thông di động 5G

Trong bài báo này, một cấu trúc dải chắn điện từ phức hợp mới được đề xuất. Kết hợp giữa cấu trúc dải chắn điện từ EBG (Electromagnetic Band Gap) hình răng lược và cấu trúc mặt phẳng đất khuyết DGS (Defected Ground Structure) hình phức hợp, cấu trúc đề xuất đã giảm được 52% kích thước so với EBG hình nấm truyền thống. Phân tích trên đồ thị tán sắc, cấu trúc này cho hai dải chắn tại hai băng tần 2.75 GHz-3.84 GHz và 4.3 GHz7.3 GHz, có thể ứng dụng cho việc cải thiện các đặc tính của anten trên băng tần 3.5 GHz và 5 GHz của truyền thông vô tuyến thế hệ thứ 5 (5G) băng tần dưới 6GHz. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giảm nhỏ kích thước cell EBG bằng cấu trúc phức hợp EBG-DGS đa băng, ứng dụng cho truyền thông di động 5G Giảm nhỏ kích thước cell EBG bằng cấu trúc phức hợp EBG-DGS đa băng, ứng dụng cho truyền thông di động 5G 1 Nguyễn Văn Tân, 1Dương Thị Thanh Tú và 2 Hoàng Thị Phương Thảo Khoa Viễn Thông I, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông 1 2 Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Điện lực Email: nguyennhattanbl@gmail.com, tudtt@ptit.edu.vn, thaohp@epu.edu.vn Tóm tắt — Trong bài báo này, một cấu trúc dải chắn điện từ phức có đặc tính phản xạ các sóng phẳng thông thường với hệ số phản hợp mới được đề xuất. Kết hợp giữa cấu trúc dải chắn điện từ EBG xạ của г = + 1 trong dải tần số nhất định. Trong trường hợp này (Electromagnetic Band Gap) hình răng lược và cấu trúc mặt bề mặt hoạt động như một bức tường đối xứng từ tính và do đó phẳng đất khuyết DGS (Defected Ground Structure) hình phức thường được gọi là một dây dẫn mag-netic nhân tạo (AMC) [1], hợp, cấu trúc đề xuất đã giảm được 52% kích thước so với EBG [2]. Có rất nhiều ứng dụng sử dụng cấu trúc tuần hoàn này trong hình nấm truyền thống. Phân tích trên đồ thị tán sắc, cấu trúc này cho hai dải chắn tại hai băng tần 2.75 GHz-3.84 GHz và 4.3 GHz- lĩnh vực thiết kế anten [3] - [9]. Việc sử dụng cụ thể cho cấu 7.3 GHz, có thể ứng dụng cho việc cải thiện các đặc tính của anten trúc này bao gồm mặt phẳng đất được cải tiến cho từng anten trên băng tần 3.5 GHz và 5 GHz của truyền thông vô tuyến thế hệ riêng lẻ [10], cho giảm ảnh hưởng tương hỗ trong anten MIMO thứ 5 (5G) băng tần dưới 6GHz. Kết quả đề xuất được chứng minh patch hoặc mảng [7], [11] - [14]. Ngoài ra, các cấu trúc EBG đã đồng thời thông qua hai phương pháp: sử dụng đồ thị tán sắc và được áp dụng cho các ống dẫn sóng đồng phẳng (CPW) để giảm pha phản xạ của cấu trúc EBG trên phần mềm mô phỏng siêu cao sóng rò rỉ [15], [16] hay anten trạm gốc [17]. Các ứng dụng khác tần CST. bao gồm giảm thiểu tiếng ồn trong mạch tốc độ cao [18] - [20] và cải thiện sự cô lập tín hiệu trong các hệ thống tín hiệu hỗn Từ khóa: EBG, DGS, 5G hợp RF [20]. I. GIỚI THIỆU Các thuộc tính của EBG thường chỉ tồn tại trong một băng tần cụ thể. Tuy nhiên, gần đây xu hướng chính trong các thiết Công nghệ truyền thông không dây thế hệ thứ 5 (5G) gần đây kế anten là phát triển các thiết bị anten có khả năng hoạt động ở thu hút được rất nhiều sự quan tâm, nghiên cứu của các nhà nhiều băng tần và kích thước anten cũng phải được giảm nhỏ để khoa học trong và ngoài nước. Băng tần cho truyền thông 5G có thể tích hợp với các thiết bị nhỏ gọn trong thực tế. Do vậy, để bao gồm hai loại: băng tần cho dưới 10GHz và băng tần có thể kết hợp với các anten một cách hiệu quả, đặc biệt là cho milimet. Theo WRC-15, một số băng tần cho truyền thông 5G các ứng dụng anten MIMO trong các thiết bị đầu cuối di động tiêu biểu cho dải tần dưới 10GHz bao gồm: 2700-3100KHz, 5G, kích thước của các cấu trúc EBG cần phải được giảm nhỏ 3300-3400KHz, 3400-3800KHz, 4400-5000KHz, 5100- nhưng vẫn đảm bảo các chức năng như ban đầu. Do tần số cộng 5925KHz, 5850-6425KHz. Công nghệ 5G được hứa hẹn là hưởng của cấu trúc EBG phụ thuộc vào hai tham số là giá trị công nghệ mang tới một tốc độ truyền tải vượt trội so với công điện cảm L và giá trị điện dung C nên về cơ bản, để giảm nhỏ nghệ 4G trước đó. Để làm được điều này, rất nhiều đặc tính kích thước của cấu trúc EBG ta cần giảm tần số cộng hưởng fc, công nghệ, kỹ thuật được đề xuất trong 5G. Trong đó, không do đó có hai xu hướng là tăng giá trị điện cảm L, hoặc tăng giá thể không kể đến kỹ thuật đa anten thu đa anten phát MIMO ở trị điện dung C. cả trạm gốc lẫn trong thiết bị đầu cuối. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về các giải pháp giảm nhỏ Cấu trúc dải chắn băng tần điện từ EBG (Electromagnetic kích thước cấu trúc EBG dựa vào nguyên lý trên, như việc tăng Band Gap) là những cấu trúc nhân tạo tuần hoàn (hoặc đôi khi L và C trên phạm vi bề mặt tấm kim loại phía trên của cấu trúc không tuần hoàn) cản trở hoặc hỗ trợ sự lan truyền của sóng EBG. Cụ thể, cấu trúc EBG dạng xoắn ốc được tạo ra [21] giảm điện từ trong một dải tần số xác định đối với mọi góc tới và mọi 20% kích thước, cấu trúc EBG khe cắm hình vòng hoa [22] giảm trạng thái phân cực của sóng. Các cấu trúc EBG thường được 22.54% kích thước, cấu trúc EBG hình vành khăn [23] giảm thực hiện bằng cách sắp xếp tuần hoàn các vật liệu điện môi và 15% kích thước, cấu trúc UCEBG [24] giảm 26% kích thước, dây dẫn kim loại theo các cấu hình học khác nhau. Kế thừa bước cấu trúc EBG Fractal [25] giảm 13% kích thước, cấu trúc EBG tiếp theo của cấu trúc EBG là cấu trúc mặt phẳng đất khuyết nấm chứa khe [26] giảm 10% kich thước. Cũng có những đề xuất DGS (Defected Ground Structure) ở mặt phẳng đế kim loại của tăng L và C trên phạm vi mặt phẳng đế kim loại của cấu t ...