Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
11 results
Search Results
Item Dual-Band MIMO Circular Patch Microstrip Antenna (CPMA) with Low Mutual Coupling for 5G Communication System(Sumy State University, 2023) Putri, S.M.; Surjati, I.; Alam, S.; Sari, L.; Ningsih, Y.K.; Elishabet, A.; Zakaria, Z.; Firmansyah, T.У даній статті запропонована кругова мікросмугова антена MIMO (CPMA), яка працює на резонансних частотах 3,5 ГГц і 6 ГГц для систем зв’язку 5G. Пропонована антена розроблена з використанням підкладки RO-5880 з діелектричною проникністю (εr) 2,2, товщиною (h) 1,58 мм і tan втрат (tan δ) 0,0009. Двохсмугова характеристика досягається шляхом розміщення щілини в центрі CPMA, тоді як вставний фідер використовується для контроля 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.Item Dual-Band Silo-Slotted Antenna with Equivalent Circuit Model for 5G mm-wave Applications(Sumy State University, 2023) Hiddar, H.; Aghoutane, B.; Islam, T.; Belkadi, B.; Das, S.; Filali-Maltouf, A.У статті розглядається розробка та тонке налаштування MPA (мікросмужкової патч-антени) α - мм-хвиль, що має силосні щілини. Початкові параметри конструкції обчислюються за допомогою встановлених формул, що стосуються конструкції патч-антени. Антена моделюється на підкладці зі специфічними властивостями матеріалу, використовуючи матеріал підкладки Rogers 5058, який характеризується (Ɛr) 2,2 і дотичними втратами 0,0009. Проведено порівняльний аналіз, щоб продемонструвати змодельовану продуктивність представленої силосної антени з використанням HFSS з моделлю її еквівалентної схеми, реалізованою в AWR. Це передбачає ретельне налаштування компонентів для досягнення бажаних характеристик. У статті простежуються еволюційні фази конструкції антени, підкреслюються геометричні модифікації та зміни площини заземлення. Крім того, у ньому докладно розглядаються резонансні частоти антени та пропонується порівняльна оцінка параметра S11 між симуляціями AWR та HFSS, виявляючи сильне узгодження. Запропонована антена має привабливий розмір 14 мм x 12 мм і працює в подвійних робочих діапазонах, що резонують на частотах 28,1 та 37,9 ГГц. Варіації підсилення для різних проектних ітерацій ретельно вивчаються, і, нарешті, досягаються пікові підсилення 5,2 та 6,5 дБі для запропонованої антени на робочих частотах 28 та 37,9 ГГц відповідно разом із діаграмами спрямованості в площинах E та H на різних частотах. Антена підходить для додатків 5G, що підтримують діапазони 28/38 ГГц у міліметровому спектрі.Item Design of an Integrated mm-Wave and Sub 6GHz Antenna for 5G Mobile Devices(Sumy State University, 2023) Gomathi, R.M.; Jeyabharathi, M.; Islam, T.; Kumutha, D.; Jayanthi, K.; Delshi Howsalya Devi, R.; Devipriya, V.У додатках 5G антенна система відіграє важливу роль для підтримки ефективності покриття сигналу під час передачі. Діапазони міліметрового діапазону і суб-6 ГГц інтегровані в нову антенну систему, яка пропонується для портативних пристроїв 5G. Запропонована конструкція з однією антеною, яка охоплює смугу частот 32,4 ГГц від 5,8 ГГц до 38,2 ГГц. Передбачувана структура антени була отримана шляхом введення Т-подібних прорізів у накладку разом із присутністю паразитних елементів з обох боків. Підкладка FR-4 антени розроблена з розмірами 30 x 28 x 1,6 мм2. Коефіцієнт підсилення змінюється від 5 до 32 дБі на робочій частоті. Паразитні компоненти розроблені та з’єднані з патчем для підтримки здатності патча випромінювати з кількома резонансами в широкому робочому діапазоні. Оптимальна антена включає шість резонансних частот 11 ГГц, 18,2 ГГц, 20,3 ГГц, 21,7 ГГц, 23,2 ГГц і 27 ГГц. Протягом усієї робочої частоти коефіцієнт стоячої хвилі напруги (КСХВ) становить менше 2, що означає добре узгодження імпедансу. Антена має ефективність щонайменше 65 %, що робить дає змогу використовувати її для пристроїв 5G. Нова геометрія антени з компактним розміром, широка робоча смуга з кількома ефективними резонансними частотами, високий коефіцієнт підсилення, хороша ефективність випромінювання, всенаправлена стабільна діаграма спрямованості є основними перевагами даної конструкції, що представлена в цій роботі.Item Wideband High Gain Antenna Using a Slot Loading and FSS for 5G Application(Sumy State University, 2023) Kalaiarasi, M.; Dwivedi, R.P.У цьому дослідженні прямокутна патч-антена з вбудованим живленням розроблена для застосування в 5G з використанням U-подібної техніки навантаження на площину землі для покращення смуги пропускання. Розроблена антена інтегрована з паразитним патчем як елементарною коміркою FSS для покращення підсилення. Для розробки антени використовується підкладка FR-4 з (εr = 4.4 і tanδ = 0.02). Параметри смуги пропускання та підсилення покращуються шляхом початкової зміни довжини заземленої поверхні та частотно-селективної поверхні (FSS), розміщеної за підкладкою для збільшення випромінювальної здатності антени. Для запропонованої широкосмугової антени з високим коефіцієнтом підсилення досягнуто покращення смуги пропускання на 30 % порівняно зі звичайною вставною фідерною антеною. Максимальне підсилення становить 6 дБ на 25 ГГц. Отримані зворотні втрати також значно нижче 10 дБ в діапазоні від 24,57 до 27,57 ГГц. Отримана смуга пропускання - 3,0 ГГц. Техніка завантаження щілин з оптимізацією землі корисна для покращення смуги пропускання без впливу на діаграму спрямованості антени. Запропонована антена має хороші характеристики щодо зворотних втрат, підсилення та пропускної здатності, що робить її дуже придатною для додатків 5G у мм-діапазоні хвиль.Item A Super Wideband (26-70 GHz) Microstrip Patch Antenna for 5G Mobile Communication Applications(Sumy State University, 2023) Mohammed, H.M.; Ali, Wael A.E.; Mohamed, Darwish A.E.У статті запропонована розробув нової широкосмугової монопольна антена розроблена для роботи в діапазоні частот міліметрових хвиль (ммВт) із смугою пропускання опору 26-70 ГГц для програм бездротового зв’язку 5G. Перш за все, звичайна антена розроблена на повній землі, потім вона розроблена на частковій поверхні з розміром 5 мм x 10 мм, але обидві конструкції не досягли смуги пропускання 50 ГГц-55 ГГц. Звичайна антена – це проста прямокутна антена з компактним розміром 5 мм x 6,5 мм Для створення широкосмугової ширини 26-70 ГГц запропонована антена розроблена. Конструкція складається з прямокутної патч-антени з технікою обрізання країв (роблення прорізів у куті патча) та розміщеної на частковій площині заземлення. для покращеного узгодження імпедансу. Запропонована мікросмужкова антена (пропонована антена) була розроблена та перевірена на підкладці Rogers RT5880 з розмірами 10 мм x 10 мм з діелектричною проникністю 2,2, тангенсом втрат 0,0009 і товщиною 1,57 мм за допомогою програмного забезпечення інструменту комп’ютерного моделювання (CST) 2019. Результати показують, що антена демонструє зворотні втрати нижче – 10 дБ у діапазоні від 26-70 ГГц і резонувала на кількох частотах 29; 32,8; 42; 47; 56,6 і 66 ГГц. Підсилення змінюється від 6 до 11,9 дБ з максимальним отриманим значенням на частоті 70 ГГц, антена демонструє широку діаграму спрямованості на обох резонансних частотах 32,8 і 56,6 ГГц, а реалізоване посилення становить 7,24 дБ та 8,72 дБ на обох частотах відповідно, отже, змодельовані результати зворотних втрат, посилення, Діаграма спрямованості випромінювання та реалізоване посилення показують здатність суперширокосмугової антени відповідати додаткам 5G ммВт.Item A Novel Fractal Patch Antenna Using Defected Ground Structure (DGS) with High Isolation for 5G Applications(Sumy State University, 2023) Es-saleh, A.; Bendaoued, M.; Lakrit, S.; Das, S.; Atounti, M.; Faize, A.У цьому документі представлено нову компактну фрактальну монопольну патч-антену круглої форми (FMPA) з дефектною структурою землі (DGS). Запропонована фрактальна геометрія була створена за допомогою системи ітерованих функцій (IFS). Основною метою включення цієї фрактальної геометрії є досягнення мініатюризації та широкосмугової продуктивності. Повна геометрія встановленого FMPA для додатків 5G побудована шляхом включення фракталів із квадратом і зіркою з восьми сегментів; у кожному сегменті створюємо квадрат з поворотом на 45° від одного сегмента до іншого. Розмір запропонованої фрактальної геометрії становить 14 × 6 мм2. Нижня площина антени складається з пошкоджених структур землі (DGS) для отримання кращої ізоляції та мініатюризації. Запропонована структура забезпечує хороші показники продуктивності, такі як посилення та коефіцієнт відбиття. У цій роботі використовується підкладка Rogers RO4003C, яка має діелектричну проникність 3,55, висоту 0,2 мм і тангенс втрати 0,025. Для оцінки цієї антени використовується Технологія комп’ютерного моделювання – мікрохвильова студія (CST). Запропонована антена працює на частоті 26 ГГц із смугою пропускання опору 0,357 ГГц разом із максимальним коефіцієнтом відбиття – 24,426 дБ. Зазначена антена досягає пікового посилення 3,83 дБ, максимальної ефективності випромінювання 95,78% і бажаної діаграми спрямованості завдяки збереженню її компактного розміру.Item Study and Design of a 5G Millimeter Band Patch Antenna with a Resonant Frequency of 60 GHz(Sumy State University, 2023) Didi, S.; Halkhams, I.; Fattah, M.; Balboul, Y.; Mazer, S.; El Bekkali, M.У даній роботі пропонується дослідження та дизайн патч-антени міліметрового діапазону для 5G з резонансною частотою 60 ГГц. Була запропонувана методика покращення продуктивності цієї антени. У конструкції була використана підкладка типу Roger RT duroid 5880 з відносною діелектричною проникністю, що дорівнює 2,2, висотою 0,16 мм і тангенсом втрат 0,0009. Формат випромінюваного елемента (патча) наступний: довжина - 2 мм, ширина - 1,6 мм. Використовувалось програмне забезпечення моделювання високочастотної структури (HFSS), щоб отримати параметри антени. Моделювання дало хороші результати: робоча частота 59,95 ГГц, коефіцієнт відбиття (S11) – 36,41 дБ, смуга пропускання 2,15 ГГц, підсилення 9,2 дБ, потужність випромінювання 10,01 дБм і ефективність 99,67 % . Отримані результати є конкурентоспроможними та відповідають вимогам пристроїв 5-го покоління. Таким чином, цілком імовірно, що запропонована антена зможе задовольнити вимоги, пов’язані з потребами 5G.Item A Flower-Shaped Quad-Port Dual-Band MIMO Antenna of 29/39 GHz Millimeter-Wave for 5G Applications(Sumy State University, 2022) Ghazaoui, Y.; Ghzaoui, M.E.; Bri, S.; Alami, A.E.; Kumari, S.V.; Das, SudiptaУ дослідженні представлено квіткообразну конструкцію антени з багатьма входами і виходами (MIMO) з подвійними широкими робочими діапазонами в області міліметрових хвиль (MMW), запропоновану для додатків 5G. Антенна система складається з чотирипортового антенного масиву, розміщеного зі зсувом на 90 градусів; його витравлювали на недорогій діелектричній підкладці FR-4 із загальним розміром 22x22x1 мм3. Метою роботи є розширення смуги пропускання запропонованої MIMOантени, а також збільшення коефіцієнта підсилення антени. Щоб збільшити коефіцієнт підсилення, ми використовували кілька одиночних антен, а для збільшення пропускної здатності додали кілька отворів до запропонованих антен. Антени масиву призначені для забезпечення дводіапазонної роботи на частотах 29 ГГц (n257) і 39 ГГц (n259). Результати моделюються з використанням HFSS, прийнятне підсилення досягає 3,04 дБ і 8,11 дБ у першому та другому діапазонах відповідно, тоді як ширина смуги імпедансу, досягнута конструкцією, становить близько 1600 МГц (28,9-30,5 ГГц) на 29,8 ГГц і близько 2330 МГц (38,43-40,76 ГГц) на 39,6 ГГц з коефіцієнтом відбиття S11 приблизно – 16,20 дБ і – 19,27 дБ відповідно. Запропонована антена може бути бажаним вибором для додатків 5G через її низьку вартість, невеликі розміри, високу продуктивність з точки зору пропускної здатності та підсилення.Item Study and Design of Printed Rectangular Microstrip Antenna Arrays at an Operating Frequency of 27.5 GHz for 5G Applications(Sumy State University, 2021) Didi, S.; Halkhams, I.; Fattah, M.; Balboul, Y.; Mazer, S.; El Bekkali, M.У роботі автори спроектували та дослідили просту патч-антену прямокутної форми та використали її для створення масиву, утвореного двома паралельними антенами, та ще одного масиву, утвореного чотирма паралельними антенами, в міліметровому діапазоні 5G з робочою частотою 27,5 ГГц. Дане дослідження спрямоване на отримання кращих характеристик антени, таких як підсилення, спрямованість, S11, пропускна здатність та ефективність. У роботі ми використовуємо поліамідну підкладку з відносною діелектричною проникністю εr = 4,3, товщиною hs = 0,15 мм, шириною Wg = 3,77 мм і довжиною Lg = 4.55 мм, яка є відповідним матеріалом для антенних конструкцій, запропонованих в роботі. Загальний розмір запропонованої друкованої антени становить 2,578×3,35×0,15 мм3. Одиночна патч-антена резонує на частоті 27,0787 ГГц із значенням зворотних втрат (S11), рівним – 28,1548 дБ, пропускною здатністю 1,03 ГГц, значенням параметру VSWR, рівним 1,081, підсиленням 6,3 дБ, спрямованістю 6,7 дБ, та ефективністю випромінювання 92,64 %. Запропонований масив антен 1×1 працює на частоті 27,42 ГГц і покращує характеристики розглянутої одиночної патч-антени наступним чином: S11 зменшується до – 30 dB, підсилення складає 7,3 дБ, а спрямованість дорівнює 7,8 дБ. Аналогічно, запропонований масив антен 2×2 успішно покращує S11 до – 31,7 дБ, підсилення до 10,6 дБ, пропускну здатність до 1,07 ГГц і спрямованість до 11,2 дБ на резонансній частоті 27,078 ГГц. Конструкції антен, представлені в роботі, виконані за допомогою інструменту моделювання високочастотних структур (HFSS). Крім того, антени, запропоновані в роботі, адаптовані до діапазону частот 27,5 ГГц, а також застосовуються до системи мобільного зв’язку 5G.Item Modeling and Characteristics of a 3 dB Hybrid Coupler for 5G Applications(Sumy State University, 2021) Abdelhalim, E.B.; Bilal, A.; Mohammed, E.G.; Abdi, F.; Sudipta, D.; Hanan, E.F.Антенний з'єднувач з коефіцієнтом підсилення 3 дБ та зсувом фази на 90° між вихідними портами – це пасивний пристрій з чотирма портами, який дозволяє кожному виходу збирати половину вхідної потужності, але у фазовій квадратурі. Такий з'єднувач часто виготовляється мікросмуговою технікою, в якій присутні різні чвертьхвильові ділянки для забезпечення узгодження імпедансу. Для того, щоб мати можливість сконструювати дуплексер, який працює на декількох частотних діапазонах, у роботі був розроблений регульований гібридний з'єднувач. З'єднувач повинен регулюватися для роботи на діапазонах 3,3-3,6 ГГц та 4,8-5 ГГц. Запропонований з'єднувач задовольнить вимоги до пропускної здатності 5 діапазонів, що будуть розгорнуті в Китаї. Гібридний з'єднувач буде спроектовано двома методами. На першому етапі з'єднувач буде сконструйований елементами з зосередженими параметрами, а потім проектуватиметься за допомогою ліній електропередачі. З використанням інструменту ADS з'єднувач з коефіцієнтом підсилення 3 дБ та зсувом фази на 90° між вихідними портами розрахований та змодельований для роботи на центральній частоті 3,45 і 4,9 ГГц. Ці дві частоти належать до діапазонів 5G. Основною метою роботи є моделювання та аналіз запропонованого з'єднувача для частотних діапазонів 5G. Представлено та обговорено моделювання коефіцієнта відбиття, тобто параметра S11 за амплітудою та фазою. З результатів моделювання ми помітили, що запропонований з'єднувач працює за вимогами додатків 5G.