AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIt is observed that the ECC of the antenna array is dropped from 0.16 to 0.07 by applying the proposed isolation wall.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In MIMO antennas, mutual coupling that adversely effects antenna performance is due to the surface currents. To date, many techniques have been proposed to suppress these surface currents such as Electromagnetic Band Gap (EBG) structures, metamaterial unit cell, band-stop filters and Frequency Selective Surfaces (FSS). FSSs, when properly designed, can act as a band-stop filter in a given frequency range and thus prevent the propagation of these surface waves in the microstrip patch arrays. In this study, a new FSS unit cell is designed to reduce the mutual coupling effect caused by surface currents between two identical 2x1 patch antenna arrays with a 3.49 GHz operating frequency. These designed FSS unit cells are placed between the patches with a 1x5 periodic sequence. According to the simulation results, mutual coupling effect decreased by 26.6 dB without any shift in the transmission band with only 0.48 dB change in S11. Finally, ECC curves are plotted separately for the antenna array with and without the FSS wall. It is observed that the ECC of the antenna array is dropped from 0.16 to 0.07 by applying the proposed isolation wall.
Özet
MIMO antenlerinde, anten performansını olumsuz etkileyen karşılıklı kuplaj, yüzey akımlarından kaynaklanır. Bugüne kadar bu yüzey akımlarını bastırmak için, Elektromanyetik Bant Boşluğu (EBG) yapıları, metamalzeme birim hücresi, bant durdurma filtreleri ve Frekans Seçici Yüzeyler (FSS) gibi birçok teknikler önerilmiştir. FSS'ler, uygun şekilde tasarlandıklarında, belirli bir frekans aralığında bir bant durdurma filtresi olarak işlev görebilir ve bu nedenle bu yüzey dalgalarının mikro şerit yama dizilerinde yayılmasını önlerler. Bu çalışmada, 3.49 GHz çalışma frekansına sahip iki özdeş 2x1 yama anten dizisi arasındaki yüzey akımlarının neden olduğu karşılıklı eşleştirme etkisini azaltmak için yeni bir FSS birim hücresi tasarlanmıştır. Bu tasarlanan FSS birim hücreleri, 1x5 periyodik diziyle yamalar arasına yerleştirilir. Simülasyon sonuçlarına göre, karşılıklı bağlantı etkisi, iletim bandında herhangi bir kayma olmadan 26,6 dB azaldı ve S11'de ise sadece 0,48 dB'lik bir değişim gözlendi. Son olarak, ECC eğrileri FSS duvarı olan ve olmayan anten dizisi için ayrı ayrı çizildi. Anten dizisinin ECC' sinin, önerilen yalıtkan duvarı uygulanarak 0.16'dan 0.07'ye düşürüldüğü gözlendi.