Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
8 results
Search Results
Item Highly-Isolated Compact Quad-Lobed UWB MIMO Antenna with Hexagonal Slot for Enhanced 5G and Industrial IoT Applications(Sumy State University, 2025) Roy, B.; Hemalatha, T.Для вирішення критичних проблем, пов'язаних з покращенням ізоляції в MIMO-антенах, пропонується компактна чотирипелюсткова шестигранна кільцева щілинна надширокосмугова (UWB) антена з кількома входами та кількома виходами (MIMO) розмірами 1,680 1,680 0,06750. Для покращення ізоляції між випромінюючими елементами впроваджено кільце взаємної редукції зв’язку (MCRR). У конструкції використовуються інноваційні методи, включаючи використання шестигранних кільцевих щілин, для досягнення розширеної смуги пропускання імпедансу 17,1 ГГц. Були оцінені ключові показники продуктивності, такі як коефіцієнт відбиття (S11 = – 10 дБ), ізоляція (S21 = – 20 дБ) та параметри рознесення. Антена демонструє виняткову продуктивність, включаючи максимальну |S11| 44,7 дБ на частоті 9,6 ГГц, пікове посилення 9,5 дБі, ECC 0,0025, TARC –10 дБ та посилення рознесення близько 10 дБ. Широка смуга пропускання імпедансу та компактний форм-фактор роблять цю конструкцію універсальною для інтеграції в сучасні системи зв’язку, такі як системи автомобільного зв’язку, інтелектуальне медичне обладнання, забезпечуючи надійну та високошвидкісну передачу даних. Крім того, проста структура та ефективний дизайн антени мінімізують складність виготовлення, що робить її економічно ефективним рішенням для сучасних бездротових систем. Її адаптивність до кількох діапазонів частот забезпечує безперебійну роботу в сенсорних мережах та автономних системах.Item A Circular CPW Fed Patch Antenna with an L-Shape and Two Semi-Circular Shaped Slots for L, Ku and K-Bands(Sumy State University, 2025) Kalli, S.; Palla, R.; Suryanarayana, S.; Valathuru, M.; Prasad, N.; Reddy, V.S.; Das, S.Запропонована кругла патч-антена була розроблена за допомогою CST studio, числовий розрахунок, виконаний на основі підходу FDTD. Антена містить три шари, такі як мідний матеріал, який використовується як заземлювальний шар, підкладка FR-4 використовується як матеріал підкладки, і, нарешті, мідь використовується як патч-шар, а загальний розмір антени становить 21 × 21 мм2. Запропонована тридіапазонна антена працює в трьох різних частотних діапазонах, таких як 1-2,1 ГГц (L-діапазон), 13 – 13,4 (Ku-діапазон) та 22,6 – 24,2 (5G мм-хвиля). Конструкція має L-подібну форму та два напівкруглі пази на поліімідній підкладці для L-, Ku та K-діапазонів. Піковий коефіцієнт підсилення становить 8,6 дБі на частоті 1,8 ГГц, 7,2 дБі на частоті 13,2 ГГц та 9,4 дБі на частоті 23,3 ГГц, отримані коефіцієнти випромінювання становлять 84 %, 76 % та 92 % на частотах 1,8 ГГц, 13,2 ГГц та 23,3 ГГц відповідно. Запропонована антена має різні переваги, включаючи три діапазони, високий коефіцієнт підсилення та високу ефективність випромінювання. Це робить її привабливим варіантом для пристроїв, що працюють у діапазонах менше 6 ГГц, Ku-діапазоні та міліметровому діапазоні. Розподіл полів E та H перевірено, щоб показати продуктивність запропонованої антени. Крім того, для перевірки продуктивності запропонованої антени також проведено параметричний аналіз.Item A Meta Surface Based Patch Antenna for Wireless Space Craft 5G Communication Systems(Sumy State University, 2025) Rentapalli, V.R.; Roy, B.В останні роки з огляду на розвиток сучасних технологій бездротові сенсорні системи в конструкціях космічних апаратів стають ключовим напрямом інноваційних досліджень, зокрема для виявлення геометричних параметрів об'єктів, включаючи людину. У цьому контексті запропоновано використання антени на основі метаповерхні — двовимірної періодичної структури, що взаємодіє з електромагнітними хвилями з метою керування випромінюванням антени. Такий підхід дозволяє суттєво вплинути на характеристики випромінювання, особливо у діапазоні 5G та для космічних апаратів. Основні характеристики запропонованої конструкції: Підкладка: FR4 epoxy (діелектрик з високим показником заломлення), Розміри антени: 0.71₀ 0.71₀ 0.03₀, Максимальний коефіцієнт відбиття: – 40 дБ, Коефіцієнт підсилення: 7 дБі, Працює на кількох резонансних частотах з відповідною смугою пропускання. Крім комунікаційних задач, метаповерхнева структура демонструє високу чутливість до змін хімічного складу та температури, що дозволяє застосовувати таку антену не лише для зв'язку, а й у сенсорних космічних платформах. Метаповерхня також сприяє подавленню електричних та магнітних дипольних збурень, що підвищує стабільність роботи антени у складних умовах космічного середовища.Item Compact Semicircle CSRR- Loaded Antenna for Triband Applications(Sumy State University, 2025) Ambika, A.; Tharini, C.; Chakraborty, P.; Prabhu, S.S.; Priyadarsini, S.; Ahamed, Y.J.N.У даній роботі представлено аналіз та проєктування компактної тридіапазонної антени, навантаженої напівциркулярною структурою CSRR (Complementary Split-Ring Resonator). Запропонована антена має розміри 18 × 20 мм і працює на трьох резонансних частотах: 2.7 ГГц (підходить для Wi-Fi 802.11a), 3.75 ГГц (для середньочастотного діапазону 5G), 6.5 ГГц (для WLAN-застосувань). Конструкція антени включає прямокутну обмежену опорну площину, довжина якої перевищує 1/4 довжини хвилі (/4), що сприяє покращенню робочих характеристик. CSRR-структура витравлена з напівциркулярного монопольного елемента, що створює додаткові резонансні моди та дозволяє зменшити розміри антени. Антена має висоту 1.6 мм і виготовлена на діелектричній підкладці FR4 з діелектричною сталою εr 4.4. Усі три діапазони мають стабільні характеристики випромінювання та зворотні втрати нижчі за – 10 дБ, Середній коефіцієнт підсилення: 2.028 дБі. В E-площині спостерігається двонапрямна діаграма випромінювання, а в H-площині – рівномірний розподіл на нижчих частотах. Це дослідження демонструє ефективність мініатюрної конструкції антени, придатної для сучасних бездротових комунікаційних систем, зокрема 5G, Wi-Fi та WLAN, і становить перспективне рішення для майбутніх компактних пристроїв.Item Design and Performance Improvement of a 3.5 GHz Elliptical Patch Antenna for 5G Sub-6 GHz/WiMAX Applications(Sumy State University, 2025) Touhidul Islam, A.Z.M.; Hasan, N.У цьому дослідженні розроблено та змодельовано компактну еліптичну мікросмужкову патч-антену з еліптичним прорізом та дефектною опорною структурою (DGS) еліптичної форми, з використанням CST Microwave Studio, для 5G у Sub-6 ГГц діапазоні та WiMAX. У конструкції використано підкладку Rogers RT 5880 з розмірами 48 × 25,2 мм², а живлення антени здійснюється через мікросмужкову лінію. Як патч, так і земляна площина мають еліптичну форму, орієнтовану у протилежних напрямках, що дозволяє покращити параметри роботи антени. Антена резонує на частоті 3,5 ГГц і працює у діапазоні 3,28 – 3,79 ГГц, забезпечуючи широку смугу пропускання 510 МГц, яка охоплює основні діапазони 5G Sub6 ГГц і WiMAX. Ключові характеристики: Пікове підсилення: 6,141 дБ, ККД випромінювання: 94,7% при 3,5 ГГц. Результати моделювання демонструють, що еліптична патч-антена з еліптичним щілинним отвором на патчі та еліптичним дефектом на опорній площині забезпечує покращену продуктивність, роблячи її перспективною для застосування в мережах 5G Sub-6 ГГц і WiMAX.Item The Design of Low-Profile, High Gain Meta-Surface Based Microstrip Antenna for 5G Wireless Communication Systems(Sumy State University, 2024) Rentapalli, V.R.; Roy, B.У цій статті представлено компактну, непомітну антену, розроблену для бездротового зв’язку 5G, яка використовує метаповерхню широкого спектру. Запропонована антена використовує епоксидну підкладку FR4 з діелектричною проникністю 4,4 і товщиною 1,6. Він створений для резонансу на частоті 34 ГГц для метаповерхневого радіатора. Використовуючи HFSS, запропонований випромінювач копіюється для оцінки функціональності антени з відповідними робочими характеристиками. Метаповерхнева антена має смугу пропускання від 28 ГГц до 41 ГГц, максимальний коефіцієнт відбиття 50 дБ, використовує низькопрофільну антену з розмірами 2,27λ0 x 2,27λ0 x 0,186λ0, кінцеві результати були розроблені. і виміряно. Вимірювання показують, що рекомендована антена забезпечує імпеданс смуги пропускання 10 дБ, що супроводжується посиленням від 9 до 10 дБі та оптимальним осьовим співвідношенням. Ефективність цієї непомітної мікросмужкової антени з високим коефіцієнтом посилення в першу чергу залежить від параметрів її випромінювання. Метаповерхня відіграє вирішальну роль у регулюванні випромінювальних властивостей, створюючи жорсткі робочі умови для запропонованої антени. Згідно з передовими технологіями, системи зв’язку вимагають додаткових ресурсів і випромінювання з круговою поляризацією для комплексної роботи антен 5G. Метаповерхня може бути налаштована для оптимізації підсилення та зміни діаграми спрямованості, покращуючи як пропускну здатність, так і посилення.Item Advanced 2 × 1 MIMO Antenna Design for 5G Wireless Communications with Equivalent Circuit Integration(Sumy State University, 2024) Meskini, N.; Aghoutane, B.; Bezzout, H.; El Faylali, H.; Prasad, Ch R.; El Ghzaoui, M.У цьому дослідженні пропонується новий підхід до проектування реконфігурованих антен із багатьма входами й виходами (MIMO), що працюють на частоті 26 ГГц. Процес проектування починається з визначення розмірів багатокутних ділянок за допомогою моделі лінії передачі, після чого впроваджуються чверть хвильові трансформатори для мікросмугових ліній живлення. Антени побудовані на підкладці FR4, вибраній через її доступність і економічну ефективність, зі спеціальними електромагнітними властивостями. Пропонується конфігурація антени 2 × 1 MIMO шляхом поєднання традиційних антен багатокутного типу на площині заземлення 50 мм x 30 мм. Для вирішення проблеми невідповідності імпедансу під час підключення реконфігурованих антен до загальної лінії живлення, використовується модель еквівалентної схеми. Модель містить зосереджені елементи, такі як ємності, резистори та котушки індуктивності, щоб точно імітувати поведінку антени. Коригування цих компонентів здійснюється для досягнення бажаних характеристик S11 і S22. Пропонована конструкція оцінюється шляхом моделювання з використанням HFSS і AWR, що демонструє її ефективність у досягненні бажаних показників продуктивності. Загалом це дослідження представляє комплексний підхід до проектування реконфігурованих антен MIMO, пропонуючи розуміння практичної реалізації і оптимізації продуктивності в системах бездротового зв’язку.Item Dual-Band MIMO Circular Patch Microstrip Antenna (CPMA) with Low Mutual Coupling for 5G Communication System(Sumy State University, 2024) Surjati, I.; Alam, S.; Sari, L.; Ningsih, Y.K.; Elishabet, А.; Putri, S.M.; Zakaria, Z.; Firmansyah, T.У статті запропонована кругова мікросмугова антена MIMO (CPMA), яка працює на резонансних частотах 3,5 ГГц і 6 ГГц для систем зв’язку 5G. Вона розроблена з використанням підкладки RO-5880 з діелектричною проникністю 2,2, товщиною 1,58 мм та діелектричними втратами 0,0009. Двохсмугова характеристика досягається шляхом розміщення щілини в центрі CPMA, тоді як вставний фідер використовується для контролю коефіцієнта відбиття. Крім того, зменшення взаємного зчеплення досягається шляхом керування відстанню між антенами, якщо вони налаштовані в MIMO. Виходячи з результатів моделювання, запропонована антена забезпечує відмінні характеристики з коефіцієнтом відбиття ≤ – 10 дБ і взаємним зв’язком (MC) ≤ – 20 дБ на резонансних частотах 3,5 ГГц і 6 ГГц. Дане дослідження може бути рекомендоване як приймальна антена для системи зв’язку 5G.