6.6 GHz Single Element 2 x 4 Massive MIMO Antenna in 6G Devices

Abstract

Сьогодні технології 6G та масивного MIMO (множинний вхід-множинний вихід) значно покращують бездротовий зв'язок. Традиційні підходи виявилися неефективними у специфікаціях 5G та збільшують перешкоди в антенах MIMO. Дві усічені лінійні ділянки мають наземні характеристики 37,6 мм × 33,4 мм у підкладці та розмір антени 9,2 м, 7,1 мм у верхньому шарі. Пропонується покращити розміри антени 2 × 4 MIMO для 75 мм, 33 мм та 1,6 мм за допомогою специфікації 6G. З центральною частотою 6,6 ГГц, запланований масивний MIMO з 6G регулюється для роботи в діапазоні від 4 до 5,7 ГГц. У цій статті показано максимальне посилення 24,4 дБі та коливання посилення 3,9 дБ на частоті 6,6 ГГц. Використовуючи результати моделювання HFSS для робочої частоти, запропонована система може покращити продуктивність, пропонуючи ізоляцію 16 дБ, спрямованість 4,9 та відносну діелектричну проникність 4,4. Крім того, вставка одноелементної масивної MIMO-антени 2 × 4, яка може виконувати просторове мультиплексування для застосування 6G, призвела до посилення 11,16 дБі з ефективністю випромінювання 86%. Ця конструкція підтримує пристрої 6G, які використовуються для бездротового зв’язку.

These days, 6G and massive MIMO (multiple input multiple output) technologies greatly enhance wireless communication. Conventional approaches are proven to be ineffective in 5G specifications and to have increased interference in MIMO antennas. The two truncated linear patches have a ground performance of 37.6 mm  33.4 mm in the substrate and an antenna size of 9.2 m, 7.1 mm at the top layer. It is suggested that the 2  4 MIMO antenna's dimensions for 75 mm, 33 mm, and 1.6 mm be improved by the 6G specification. With a centre frequency of 6.6 GHz, the planned Massive MIMO with 6G is regulated to function between the 4 to 5.7 GHz range. This article displays a maximum gain of 24.4 dBi and a 3.9 dB gain fluctuation at 6.6 GHz. By using HFSS simulated results for operating frequency, the suggested system can improve performance by offering isolation of 16 dB, directivity of 4.9, and relative permittivity of 4.4. Furthermore, inserting the 2  4 single-element Massive MIMO Antenna, which can perform spatial multiplexing for the 6G application, has resulted in a gain of 11.16 dBi with an 86 % radiation efficiency. This design supports for the 6G devices which is used for the wireless communication.