Исследование антенных комплексов с использованием киральных метаматериалов и фрактальной геометрии излучателей для систем MIMO
Автор: Беспалов А.Н., Бузов А.Л., Клюев Д.С., Нещерет А.М.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 4 т.23, 2020 года.
Бесплатный доступ
Настоящая статья посвящена исследованиям возможностей повышения спектральной эффективности в системах MIMO путем использования антенн с подложками из биизотропных и бианизотропных киральных метаматериалов и различными типами фрактальных излучателей, в частности, были использованы фрактальные структуры в виде треугольника Серпинского, кривых Коха и Гилберта, а также дипольной треугольной антенны сложной конфигурации - ФРМ. Расчет спектральной эффективности проводился путем использования одной из вариаций формулы Шеннона, в которую входит полная матрица Z-параметров. В свою очередь, данная матрица определялась с помощью программного комплекса электродинамического моделирования. Показано, что использование таких антенн с фрактальной геометрией излучателей, расположенных на киральных подложках, позволяет снизить взаимное влияние между излучателями и, в свою очередь, повысить спектральную эффективность в нескольких частотных диапазонах по сравнению с традиционными решениями.
Фрактальная антенна, киральный метаматериал, mimo, спектральная эффективность
Короткий адрес: https://sciup.org/140256330
IDR: 140256330 | DOI: 10.18469/1810-3189.2020.23.4.97-110
Список литературы Исследование антенных комплексов с использованием киральных метаматериалов и фрактальной геометрии излучателей для систем MIMO
- Gershman A.B., Sidiropoulos N.D. Space-Time Processing for MIMO Communications. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 369 p.
- Telatar E. Capacity of multi-antenna Gaussian channels // European Transactions on Telecommunications. 1999. Vol. 10, № 6. P. 585–595. DOI: https://doi.org/10.1002/ett.4460100604.
- Возможности повышения пропускной способности в системах MIMO путем использования антенн на основе метаматериалов / А.Н. Беспалов [и др.] // Радиотехника. 2018. № 4. С. 87–91.
- Микрополосковые антенны на основе биизотропных и бианизотропных киральных метаматериалов в системах MIMO / А.Н. Беспалов [и др.] // Радиотехника. 2019. № 3. С. 5–11.
- Неганов В.А., Осипов О.В. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами. М.: Радио и связь, 2006. 280 с.
- Electromagnetic-Waves in Chiral and Bi-Isotropic Media / A.H. Sihvola [et al.]. Boston: Artech House, 1994. 352 p.
- Перспективы использования метаматериалов в антеннах нового поколения / А.Л. Бузов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2017. Т. 20, № 3. С. 15–20. URL: https://journals.ssau.ru/index.php/pwp/article/view/7078.
- Hirvonen M., Sten J.C.-E. Power and Q of a horizontal dipole over a metamaterial coated conducting surface // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2008. Vol. 56, № 3. P. 684–690. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.2008.916937.
- Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Университетская книга, 2005. 848 с.
- Нарышкин М.И. Фрактальные антенны для базовых станций разветвленных корпоративных сетей подвижной радиосвязи // Антенны. 2017. № 1. С. 22–27.
- Нарышкин М.И. Антенны для передвижных базовых станций подвижной радиосвязи на основе структур сложной конфигурации // Антенны. 2017. № 2. С. 14–21.
- Паршин Ю.Н., Комиссаров А.В. Пропускная способность MIMO телекоммуникационной системы в условиях изменяющейся пространственной структуры радиотракта с искусственной многолучевостью // Цифровая обработка сигналов. 2012. № 1. С. 50–55. URL: http://www.dspa.ru/articles/year2012/jour12_1/art12_1_9.pdf.
- Sibille A., Oestges C., Zanella A. MIMO: From Theory to Implementation. Cambridge: Academic Press, 2011. 703 p.
