ဤအလုပ်သည် sub-6 GHz ပဉ္စမမျိုးဆက် (5G) ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် ကျစ်လစ်သိပ်သည်းစွာပေါင်းစပ်ထားသော Multi-input multiple-output (MIMO) metasurface (MS) wideband အင်တင်နာကို အဆိုပြုပါသည်။ အဆိုပြုထားသော MIMO စနစ်၏ သိသာထင်ရှားသော အသစ်အဆန်းမှာ ၎င်း၏ ကျယ်ပြန့်သော လည်ပတ်ဘန်းဝဒ်၊ မြင့်မားသော အမြတ်၊ သေးငယ်သော အစိတ်အပိုင်းများကို ရှင်းလင်းခြင်းနှင့် MIMO အစိတ်အပိုင်းများအတွင်း အလွန်ကောင်းမွန်သော အထီးကျန်ခြင်း ဖြစ်သည်။ အင်တင်နာ၏ ဖြာထွက်သည့်နေရာကို ထောင့်ဖြတ်ဖြတ်တောက်ကာ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း မြေစိုက်ထားပြီး အင်တင်နာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် သတ္တုမျက်နှာပြင်များကို အသုံးပြုထားသည်။ အဆိုပြုထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံ တစ်ခုတည်းသော MS အင်တင်နာတွင် သေးငယ်သောအတိုင်းအတာ 0.58λ × 0.58λ × 0.02λ ရှိသည်။ သရုပ်ဖော်ခြင်းနှင့် တိုင်းတာခြင်းရလဒ်များသည် 3.11 GHz မှ 7.67 GHz အထိ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသပြီး 8 dBi ရရှိသည့် အမြင့်ဆုံးရရှိမှု အပါအဝင်ဖြစ်သည်။ MIMO စနစ်သည် သေးငယ်သောအရွယ်အစားနှင့် ကျယ်ဝန်းသောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ် အင်တင်နာတစ်ခုစီသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ပုံသဏ္ဍာန်တူစေရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ အဆိုပြုထားသည့် MIMO ရှေ့ပြေးပုံစံကို ဆုံးရှုံးမှုနည်းပြီး 1.05 ရှိသော သေးငယ်သောအတိုင်းအတာဖြင့် Rogers RT5880 အလွှာပေါ်တွင် ဒီဇိုင်းရေးဆွဲဖန်တီးထားသည်။ 1.05? 0.02?၊ နှင့် 10 x 10 ကွဲကွင်းဖြင့် အဆိုပြုထားသော စတုရန်းပိတ်လက်စွပ် resonator အခင်းအကျင်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ပါသည်။ အခြေခံပစ္စည်းကတော့ အတူတူပါပဲ။ အဆိုပြုထားသော backplane metasurface သည် အင်တင်နာနောက်ဘက်ဓါတ်ရောင်ခြည်ကို သိသိသာသာလျှော့ချပေးပြီး MIMO အစိတ်အပိုင်းများ၏ bandwidth၊ ရရှိမှုနှင့် အထီးကျန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်လာစေပြီး လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းများကို စီမံခန့်ခွဲပေးသည်။ ရှိပြီးသား MIMO အင်တာနာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အဆိုပြုထားသည့် 4-port MIMO အင်တင်နာသည် 5G ခွဲ-6 GHz လှိုင်းလုံးတွင် ပျမ်းမျှ အလုံးစုံထိရောက်မှု 82% အထိ ရရှိကာ 8.3 dBi မြင့်မားသော အမြတ်ရရှိပြီး တိုင်းတာထားသော ရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ထို့အပြင်၊ တီထွင်ထားသည့် MIMO အင်တင်နာသည် 0.004 ထက်နည်းသော စာအိတ်ဆက်စပ်ကိန်း (ECC)၊ ကွဲပြားမှုရရှိမှု (DG) 10 dB (>9.98 dB) ခန့်နှင့် MIMO အစိတ်အပိုင်းများအကြား မြင့်မားသောအထီးကျန်မှု (> 15.5 dB) တို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသထားသည်။ လက္ခဏာများ။ ထို့ကြောင့်၊ အဆိုပြုထားသော MS-based MIMO အင်တင်နာသည် sub-6 GHz 5G ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များအတွက် ၎င်း၏အသုံးချမှုကို အတည်ပြုသည်။
5G နည်းပညာသည် ချိတ်ဆက်ထားသော စက်ပစ္စည်း သန်းပေါင်းများစွာအတွက် ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး လုံခြုံသောကွန်ရက်များကို အသုံးပြုနိုင်စေမည့် ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးတွင် မယုံနိုင်လောက်အောင် တိုးတက်မှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး သုံးစွဲသူအတွေ့အကြုံများကို "သုည" latency (1 မီလီစက္ကန့်အောက် latency) နှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ အပါအဝင် နည်းပညာအသစ်များကို မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။ ဆေးဝါးကုသရေး၊ ဉာဏပညာ။ စမတ်မြို့များ၊ စမတ်အိမ်များ၊ virtual reality (VR)၊ စမတ်စက်ရုံများနှင့် မော်တော်ယာဉ်များ၏ အင်တာနက် (IoV) တို့သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ဘဝများ၊ လူ့အဖွဲ့အစည်းနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းများကို ပြောင်းလဲစေသည်1၊2၊3။ US Federal Communications Commission (FCC) သည် 5G spectrum ကို frequency bands 4 ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားထားသည်။ 6 GHz အောက် လှိုင်းနှုန်းသည် မြင့်မားသော ဒေတာနှုန်း 5,6 ဖြင့် ခရီးဝေး ဆက်သွယ်မှုများကို ခွင့်ပြုပေးသောကြောင့် သုတေသီများ စိတ်ဝင်စားမှုရှိသည်။ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ 5G ဆက်သွယ်ရေးများအတွက် sub-6 GHz 5G ရောင်စဉ်ခွဲဝေမှုကို ပုံ 1 တွင်ပြသထားပြီး နိုင်ငံအားလုံးသည် 5G ဆက်သွယ်ရေး 7,8 အတွက် sub-6 GHz spectrum ကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားနေကြောင်းဖော်ပြသည်။ အင်တင်နာများသည် 5G ကွန်ရက်များ၏ အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး အခြေခံစခန်းနှင့် သုံးစွဲသူဂိတ်အင်တာနာများ ပိုမိုလိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။
Microstrip patch antennas များသည် ပါးလွှာပြီး ပြားချပ်ချပ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ အားသာချက်များ ရှိသည်၊ သို့သော် bandwidth နှင့် gain9,10 တွင် ကန့်သတ်ထားသောကြောင့် အင်တင်နာ၏ အမြတ်နှင့် bandwidth ကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် သုတေသနများစွာ ပြုလုပ်ထားပါသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အထူးသဖြင့် အမြတ်နှင့် သွင်းအားကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် အထူးသဖြင့် အင်တင်နာနည်းပညာများတွင် metasurfaces (MS) ကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့သော်လည်း၊ ဤအင်တင်နာများကို တစ်ခုတည်းသောဆိပ်ကမ်းတွင်သာ ကန့်သတ်ထားသည်။ MIMO နည်းပညာသည် ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေး၏ အရေးကြီးသောကဏ္ဍတစ်ခုဖြစ်ပြီး ဒေတာပေးပို့ရန်အတွက် အင်တင်နာအများအပြားကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး ဒေတာနှုန်းထားများ၊ ရောင်စဉ်တန်းစားထိရောက်မှု၊ ချန်နယ်စွမ်းရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု 13,14,15 တို့ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ MIMO အင်တာနာများသည် 5G အပလီကေးရှင်းများအတွက် အလားအလာရှိသော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းများဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့သည် အပိုပါဝါ 16,17 မလိုအပ်ဘဲ လိုင်းများစွာမှ ဒေတာများကို ပို့လွှတ်နိုင်ပြီး လက်ခံနိုင်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။ MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြား အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် MIMO ဒြပ်စင်များ၏တည်နေရာနှင့် MIMO အင်တင်နာ၏အမြတ်အပေါ် မူတည်ပြီး၊ သုတေသီများအတွက် အဓိကစိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပုံ 18၊ 19 နှင့် 20 တို့သည် 5G sub-6 GHz band တွင်လည်ပတ်နေသော MIMO အင်တာနာအမျိုးမျိုးကိုပြသထားပြီး အားလုံးကောင်းမွန်သော MIMO သီးခြားခွဲထုတ်မှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပြသထားသည်။ သို့သော်လည်း ဤအဆိုပြုထားသော စနစ်များ၏ အမြတ်နှင့် လည်ပတ်မှုနှုန်းသည် နည်းပါးပါသည်။
Metamaterials (MMs) များသည် သဘာဝတွင်မရှိသော ပစ္စည်းအသစ်များဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများကို စီမံခန့်ခွဲနိုင်သောကြောင့် အင်တာနာ21,22,23,24 ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ 25၊ 26၊ 27၊ 28 တွင် ဆွေးနွေးထားသည့်အတိုင်း အင်တင်နာဒြပ်စင်များနှင့် ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များကြားတွင် ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံ၊ လှိုင်းနှုန်း၊ အမြတ်နှင့် အထီးကျန်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် အင်တင်နာနည်းပညာတွင် MM ကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုထားပါသည်။ 2029 ခုနှစ်တွင် အခြေခံ MIMO စနစ်လေးခု၊ MIMO စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည့် လေထုကွာဟမှုမရှိဘဲ မြေမျက်နှာပြင်နှင့် မြေပြင်ကြားတွင် အင်တင်နာအပိုင်းကို ကန့်လန့်ဖြတ်ထားသည့် metasurface။ သို့သော်၊ ဤဒီဇိုင်းသည် ပိုကြီးသောအရွယ်အစား၊ လည်ပတ်မှုအကြိမ်ရေနည်းပါးပြီး ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံရှိသည်။ MIMO30 အစိတ်အပိုင်းများ၏ သီးခြားခွဲထုတ်မှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် အဆိုပြုထားသည့် 2-port wideband MIMO အင်တင်နာတွင် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းကွာဟမှု (EBG) နှင့် ground loop တစ်ခုပါဝင်သည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အင်တင်နာတွင် ကောင်းမွန်သော MIMO ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် MIMO အင်တာနာနှစ်ခုကြားတွင် ကောင်းမွန်သောအထီးကျန်မှုပါရှိသော်လည်း MIMO အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုကိုသာ အသုံးပြုပါက ရရှိမှုနည်းပါးမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် in31 သည် ultra-wideband (UWB) dual-port MIMO အင်တင်နာကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး ၎င်း၏ MIMO စွမ်းဆောင်ရည်ကို သတ္တုပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ ဤအင်တင်နာသည် UWB လည်ပတ်မှုကို စွမ်းဆောင်နိုင်သော်လည်း ၎င်း၏ အမြတ်နည်းပြီး အင်တာနာနှစ်ခုကြားတွင် အထီးကျန်မှုသည် ညံ့ဖျင်းသည်။ အလုပ် in32 သည် အမြတ်တိုးရန် electromagnetic bandgap (EBG) reflectors ကိုအသုံးပြုသည့် 2-port MIMO စနစ်အား အဆိုပြုပါသည်။ တီထွင်ထားသော အင်တင်နာအခင်းအကျင်းတွင် မြင့်မားသောအမြတ်နှင့် MIMO ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်သော်လည်း ၎င်း၏ကြီးမားသောအရွယ်အစားသည် မျိုးဆက်သစ်ဆက်သွယ်ရေးကိရိယာများတွင် အသုံးပြုရန်ခက်ခဲစေသည်။ နောက်ထပ် ရောင်ပြန်-အခြေခံ ဘရော့ဘန်းအင်တင်နာကို 33 တွင် တီထွင်ခဲ့ပြီး ရောင်ပြန်အား 22 မီလီမီတာ ကွာဟချက်ကြီးမားသော အင်တင်နာအောက်တွင် ပေါင်းစပ်ထားပြီး အနိမ့်ဆုံးအမြင့်ဆုံးရရှိမှု 4.87 dB ကိုပြသထားသည်။ Paper 34 သည် MIMO စနစ်၏ အထီးကျန်မှုနှင့် MIMO စနစ်၏ အထီးကျန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အတွက် MS အလွှာနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည့် mmWave အပလီကေးရှင်းများအတွက် လေးပေါက် MIMO အင်တင်နာကို ဒီဇိုင်းထုတ်သည်။ သို့သော်၊ ဤအင်တင်နာသည် ကောင်းမွန်သောအမြတ်အစွန်းနှင့် သီးခြားခွဲထုတ်မှုကို ပေးစွမ်းသော်လည်း ကြီးမားသောလေကွာဟမှုကြောင့် လှိုင်းနှုန်းအကန့်အသတ်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ ညံ့ဖျင်းပါသည်။ အလားတူ၊ 2015 ခုနှစ်တွင်၊ 3-pair၊ 4-port bowtie-shaped metasurface-integrated MIMO အင်တင်နာကို mmWave ဆက်သွယ်မှုတွင် အများဆုံးရရှိသည့် 7.4 dBi ဖြင့် တီထွင်ခဲ့သည်။ B36 MS ကို 5G အင်တင်နာ၏ နောက်ကျောဘက်တွင် အသုံးပြုထားပြီး မျက်နှာပြင်သည် ရောင်ပြန်ဟပ်သည့်အဖြစ် လုပ်ဆောင်သည့် အင်တင်နာရရှိမှုကို တိုးမြင့်စေသည်။ သို့သော် MS ဖွဲ့စည်းပုံသည် အချိုးမညီဘဲ ယူနစ်ဆဲလ်တည်ဆောက်ပုံကို အာရုံစိုက်မှုနည်းပါးသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များအရ အထက်ဖော်ပြပါ အင်တာနာတစ်ခုမှ မြင့်မားသောအမြတ်၊ အထီးကျန်ဆန်မှု၊ MIMO စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ကျယ်ပြန့်သော လွှမ်းခြုံမှုတို့ မရှိပါ။ ထို့ကြောင့်၊ 6 GHz အောက်ရှိ ကျယ်ပြန့်သော 5G ရောင်စဉ်လှိုင်းနှုန်းများကို မြင့်မားစွာရရှိပြီး သီးခြားခွဲထားခြင်းဖြင့် လွှမ်းခြုံနိုင်သော metasurface MIMO အင်တင်နာတစ်ခု လိုအပ်နေသေးသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ စာပေများ၏ ကန့်သတ်ချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့်၊ မြင့်မားသော အမြတ်ထွက်မှုနှင့် ကွဲပြားမှုအလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော wideband လေးခုပါသော MIMO အင်တင်နာစနစ်အား sub-6 GHz ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အဆိုပြုထားသည်။ ထို့အပြင်၊ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာသည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများ၊ သေးငယ်သောဒြပ်စင်ကွာဟချက်များနှင့် မြင့်မားသော ဓာတ်ရောင်ခြည်သင့်မှုကြားတွင် ကောင်းမွန်သော အထီးကျန်မှုကို ပြသသည်။ အင်တာနာဖာထေးမှုကို ထောင့်ဖြတ်ဖြတ်တောက်ပြီး 12 မီလီမီတာလေ၀င်ပေါက်အကွာအဝေးဖြင့် မျက်နှာပြင်၏ထိပ်တွင် ထားရှိကာ အင်တင်နာမှပြန်ရောင်ခြည်ကိုထင်ဟပ်စေပြီး အင်တင်နာရရှိမှုနှင့် လမ်းညွှန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ထို့အပြင်၊ အင်တင်နာတစ်ခုချင်းစီကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အချိုးညီညီ နေရာချထားခြင်းဖြင့် သာလွန်ကောင်းမွန်သော MIMO စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော MIMO အင်တင်နာကို ဖန်တီးရန် အဆိုပြုထားသည့် single အင်တင်နာကို အသုံးပြုသည်။ ထို့နောက် တီထွင်ထားသော MIMO အင်တင်နာကို 10 × 10 MS အခင်းအကျင်းတစ်ခု၏ထိပ်တွင် ကြေးနီနောက်ဘက်လေယာဉ်ဖြင့် ပေါင်းစပ်ပြီး ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ခဲ့သည်။ ဒီဇိုင်းတွင် ကျယ်ပြန့်သော လည်ပတ်မှုအကွာအဝေး (3.08-7.75 GHz)၊ မြင့်မားသော 8.3 dBi နှင့် မြင့်မားသောပျမ်းမျှ စုစုပေါင်းစွမ်းဆောင်ရည် 82% နှင့် MIMO အင်တင်နာအစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် −15.5 dB ထက် ပိုကြီးသော အထီးကျန်မှုကို ပါရှိသည်။ တီထွင်ထားသည့် MS-based MIMO အင်တင်နာကို 3D လျှပ်စစ်သံလိုက်ဆော့ဖ်ဝဲပက်ကေ့ချ် CST Studio 2019 အသုံးပြု၍ အတုယူကာ စမ်းသပ်လေ့လာမှုများမှတစ်ဆင့် အတည်ပြုခဲ့သည်။
ဤကဏ္ဍတွင် အဆိုပြုထားသော ဗိသုကာပညာနှင့် တစ်ခုတည်းသော အင်တင်နာ ဒီဇိုင်းနည်းစနစ်ကို အသေးစိတ် နိဒါန်းပေးပါသည်။ ထို့အပြင်၊ သရုပ်ဖော်ပုံနှင့် လေ့လာတွေ့ရှိထားသော ရလဒ်များကို ဖြန့်ကျက်ခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ၊ အမြတ်နှင့် မက်တာမျက်နှာပြင်များမပါဘဲနှင့် အလုံးစုံထိရောက်မှုတို့အပါအဝင် အသေးစိတ်ဆွေးနွေးထားသည်။ ရှေ့ပြေးပုံစံ အင်တင်နာကို 1.575mm အထူရှိသော Rogers 5880 low loss dielectric substrate ပေါ်တွင် dielectric constant 2.2 ဖြင့် တီထွင်ခဲ့သည်။ ဒီဇိုင်းကို တီထွင်ပြီး အတုယူရန်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် စီစစ်ခြင်း ပက်ကေ့ချ် CST စတူဒီယို 2019 ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
ပုံ 2 သည် single-element အင်တင်နာ၏ အဆိုပြုထားသော ဗိသုကာနှင့် ဒီဇိုင်းပုံစံကို ပြထားသည်။ ကောင်းစွာတည်ဆောက်ထားသော သင်္ချာညီမျှခြင်း 37 အရ အင်တင်နာတွင် ပုံ 3b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော bandwidth 10.8 GHz ဖြင့် ပဲ့တင်ထပ်နေသော စတုရန်းဖြာထွက်သည့်နေရာနှင့် ကြေးနီမြေပြင်အစက်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ အင်တင်နာရေတိုင်ကီ၏ ကနဦးအရွယ်အစားကို အောက်ပါသင်္ချာဆိုင်ရာ ဆက်နွယ်မှု ၃၇ ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်-
\(P_{L}\) နှင့် \(P_{w}\) သည် patch ၏ အလျား နှင့် အနံ နေရာတွင် c သည် အလင်း၏ အလျင်ကို ကိုယ်စားပြုသည်၊ \(\gamma_{r}\) သည် အလွှာ၏ dielectric constant ဖြစ်သည်။ . , \(\gamma_{reff }\) သည် ဓာတ်ရောင်ခြည်အစက်အပြောက်၏ ထိရောက်သော dielectric တန်ဖိုးကို ကိုယ်စားပြုသည်၊ \(\Delta L\) သည် အစက်အပြောက်အရှည်ပြောင်းလဲမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။ အင်တင်နာ backplane ကို ဒုတိယအဆင့်တွင် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားပြီး impedance bandwidth သည် အလွန်နိမ့်သော impedance bandwidth 10 dB ဖြစ်လင့်ကစား impedance bandwidth ကို တိုးမြှင့်ထားသည်။ တတိယအဆင့်တွင်၊ အဆိုပြုထားသော အင်တင်နာ ၃၈ ၏ impedance bandwidth နှင့် impedance ကိုက်ညီမှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည့် feeder အနေအထားကို ညာဘက်သို့ ရွှေ့သည်။ ဤအဆင့်တွင်၊ အင်တင်နာသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော လည်ပတ်မှုနှုန်း 4 GHz ကို သရုပ်ပြပြီး 5G တွင် 6 GHz အောက် ရောင်စဉ်ကိုလည်း ဖုံးအုပ်ထားသည်။ စတုတ္ထအဆင့်နှင့် နောက်ဆုံးအဆင့်တွင် ဓါတ်ရောင်ခြည်အစက်အပြောက်၏ ဆန့်ကျင်ဘက်ထောင့်များတွင် လေးထောင့်အစွန်းများကို ထွင်းထုခြင်း ပါဝင်သည်။ ပုံ 3b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း sub-6 GHz 5G spectrum မှ 3.11 GHz မှ 7.67 GHz သို့ 4.56 GHz bandwidth ကိုသိသိသာသာချဲ့ထွင်ပေးပါသည်။ အဆိုပြုထားသော ဒီဇိုင်း၏ ရှေ့နှင့်အောက်ခြေ ရှုထောင့်အမြင်များကို ပုံ 3a တွင် ပြထားပြီး နောက်ဆုံး ပြုပြင်ထားသော လိုအပ်သော ဒီဇိုင်းဘောင်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- SL = 40 mm, Pw = 18 mm, PL = 18 mm, gL = 12 mm, fL = 11။ mm, fW = 4 .7 mm, c1 = 2 mm, c2 = 9.65 mm, c3 = 1.65 mm.
(က) ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အင်တင်နာတစ်ခုတည်း၏ ထိပ်နှင့်နောက်မြင်ကွင်းများ (CST STUDIO SUITE 2019)။ (ခ) S-ပါရာမီတာမျဉ်းကွေး။
Metasurface သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အကွာအဝေးတွင်ရှိသော ယူနစ်ဆဲလ်များ၏ အချိန်အပိုင်းအခြားအလိုက် အခင်းအကျင်းကို ရည်ညွှန်းသော ဝေါဟာရတစ်ခုဖြစ်သည်။ Metasurfaces များသည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် bandwidth, gain, and isolation အပါအဝင် အင်တင်နာဓါတ်ရောင်ခြည်စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ မျက်နှာပြင်လှိုင်းပျံ့နှံ့မှု၏ လွှမ်းမိုးမှုကြောင့်၊ သတ္တုမျက်နှာပြင်များသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အင်တင်နာစွမ်းဆောင်ရည်ကို အထောက်အကူပြုသည့် ထပ်လောင်းပဲ့တင်ထပ်သံများကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် 6 GHz အောက်ရှိ 5G လှိုင်းလုံးတွင် လုပ်ဆောင်နေသော Epsilon-negative metamaterial (MM) ယူနစ်ကို အဆိုပြုပါသည်။ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ 8mm×8mmရှိသော MM ကို 2.2 dielectric constant နှင့် အထူ 1.575mm ရှိသော ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးသော Rogers 5880 အလွှာပေါ်တွင် တီထွင်ခဲ့သည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော MM resonator patch တွင် ပုံ 4a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပြုပြင်ထားသော အပြင်ပိုင်းကွဲကွင်းနှစ်ခုနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော အတွင်းစက်ဝိုင်းအကွဲကွင်းတစ်ခုပါရှိသည်။ ပုံ 4a သည် အဆိုပြုထားသော MM စနစ်ထည့်သွင်းမှု၏ နောက်ဆုံးအဆင့်သတ်မှတ်ထားသော ဘောင်များကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြသည်။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ 40 × 40 မီလီမီတာနှင့် 80 × 80 မီလီမီတာ မျက်နှာပြင်အလွှာများကို ကြေးနီနောက်ကြောင်းမပါဘဲနှင့် 5 × 5 နှင့် 10 × 10 ဆဲလ်အခင်းအကျင်းများကို အသီးသီးအသုံးပြုကာ ကြေးနီနောက်ကျောဖြင့် တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ အဆိုပြုထားသည့် MM ဖွဲ့စည်းပုံကို 3D လျှပ်စစ်သံလိုက်မော်ဒယ်လ်ဆော့ဖ်ဝဲ “CST studio suite 2019” ကို အသုံးပြု၍ ပုံစံထုတ်ထားသည်။ အဆိုပြုထားသော MM အခင်းအကျင်းဖွဲ့စည်းပုံနှင့် တိုင်းတာမှုစနစ်၏ လုပ်ကြံဖန်တီးထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံ (dual-port network analyzer PNA နှင့် waveguide port) သည် အမှန်တကယ်တုံ့ပြန်မှုအား ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် CST စီစစ်ခြင်းရလဒ်များကို တရားဝင်အောင်ပြုလုပ်ရန် ပုံ 4b တွင် ပြထားသည်။ တိုင်းတာမှုစနစ်တွင် Agilent PNA စီးရီးကွန်ရက်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာကိရိယာကို လှိုင်းဂိုက် coaxial အဒက်တာနှစ်ခု (A-INFOMW၊ အပိုင်းနံပါတ်- 187WCAS) နှင့် ပေါင်းစပ်၍ အချက်ပြမှုများ ပေးပို့ခြင်းနှင့် လက်ခံခြင်းတို့ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ရှေ့ပြေးပုံစံ 5×5 အခင်းအကျင်းကို ချိတ်ဆက်ထားသော ဆိပ်ကမ်းနှစ်ခုကွန်ရက်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူ (Agilent PNA N5227A) သို့ တွဲဆက်ကေဘယ်ဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသော waveguide coaxial adapter နှစ်ခုကြားတွင် ထားရှိထားပါသည်။ Agilent N4694-60001 စံကိုက်ညှိကိရိယာကို စမ်းသပ်စက်ရုံရှိ ကွန်ရက်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာကိရိယာကို ချိန်ညှိရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ အဆိုပြုထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံ MM အခင်းအကျင်း၏ ပုံစံတူနှင့် CST စောင့်ကြည့်လေ့လာထားသော ဖြန့်ကြဲခြင်းဆိုင်ရာ ဘောင်များကို ပုံ 5a တွင် ပြထားသည်။ အဆိုပြုထားသော MM ဖွဲ့စည်းပုံသည် 6 GHz အောက် 5G လှိုင်းနှုန်းအကွာအဝေးတွင် ပဲ့တင်ထပ်နေကြောင်း တွေ့မြင်နိုင်သည်။ 10 dB ၏ bandwidth တွင် အနည်းငယ်ကွာခြားသော်လည်း၊ simulated နှင့် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များသည် အလွန်ဆင်တူပါသည်။ ပုံ 5a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း လေ့လာထားသော ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု၏ပဲ့တင်ထပ်သောကြိမ်နှုန်း၊ လှိုင်းနှုန်းနှင့် ကျယ်ဝန်းမှုသည် ပုံ 5a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အနည်းငယ်ကွာခြားပါသည်။ လေ့လာတွေ့ရှိထားသည့် ရလဒ်များနှင့် အတုပြုလုပ်ထားသော ရလဒ်များကြား ကွာခြားချက်များမှာ ထုတ်လုပ်မှု မစုံလင်မှု၊ ရှေ့ပြေးပုံစံနှင့် waveguide ports များကြား သေးငယ်သော ရှင်းလင်းမှုများ၊ waveguide ports နှင့် array အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် ပေါင်းစပ်သက်ရောက်မှုများနှင့် တိုင်းတာခြင်း သည်းခံနိုင်မှုတို့ကြောင့် ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ စမ်းသပ်တပ်ဆင်မှုတွင် waveguide ports များကြားတွင် တီထွင်ထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံကို သင့်လျော်စွာနေရာချထားခြင်းသည် ပဲ့တင်ထပ်ခြင်းပြောင်းလဲမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ချိန်ညှိမှုအဆင့်အတွင်း မလိုလားအပ်သော ဆူညံသံများကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး ကိန်းဂဏန်းများနှင့် တိုင်းတာသည့်ရလဒ်များအကြား ကွဲလွဲမှုများကို ဖြစ်စေသည်။ သို့သော်လည်း အဆိုပါအခက်အခဲများအပြင်၊ အဆိုပြုထားသော MM array ရှေ့ပြေးပုံစံသည် simulation နှင့် စမ်းသပ်မှုကြားတွင် ခိုင်မာသောဆက်စပ်မှုရှိသောကြောင့် ကောင်းစွာလုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး sub-6 GHz 5G ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးအက်ပ်လီကေးရှင်းများအတွက် ကောင်းစွာသင့်လျော်သည်။
(က) ယူနစ်ဆဲလ်ဂျီသြမေတြီ (S1 = 8 မီလီမီတာ၊ S2 = 7 မီလီမီတာ၊ S3 = 5 မီလီမီတာ၊ f1၊ f2၊ f4 = 0.5 မီလီမီတာ၊ f3 = 0.75 မီလီမီတာ၊ h1 = 0.5 မီလီမီတာ၊ h2 = 1 .75 မီလီမီတာ) (CST STUDIO SUITE) ) 2019) (ခ) MM တိုင်းတာခြင်းစနစ်၏ ဓာတ်ပုံ။
(က) metamaterial ရှေ့ပြေးပုံစံ၏ ဖြန့်ကြဲခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်မျဉ်းကွေးများကို သရုပ်ဖော်ခြင်းနှင့် အတည်ပြုခြင်း။ (ခ) MM ယူနစ်ဆဲလ်တစ်ခု၏ Dielectric ကိန်းသေမျဉ်းကွေး။
MM ယူနစ်ဆဲလ်၏ အပြုအမူကို ထပ်မံခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် CST လျှပ်စစ်သံလိုက် simulator ၏ တပ်ဆင်ထားသော နောက်ပိုင်းလုပ်ဆောင်မှုနည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ ထိရောက်သော dielectric ကိန်းသေ၊ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှုနှင့် အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်းများကဲ့သို့သော ထိရောက်သော ကန့်သတ်ဘောင်များကို လေ့လာခဲ့သည်။ ထိရောက်သော MM ဘောင်များကို ခိုင်မာသော ပြန်လည်တည်ဆောက်ရေးနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ဖြန့်ကြဲခြင်းဘောင်များမှ ရရှိသည်။ အောက်ဖော်ပြပါ transmittance နှင့် reflection coefficient ညီမျှခြင်းများ- (3) နှင့် (4) ကို refractive index and impedance (40 တွင်ကြည့်ပါ) ကိုသုံးနိုင်သည်။
အော်ပရေတာ၏ အစစ်အမှန်နှင့် စိတ်ကူးယဉ် အစိတ်အပိုင်းများကို (.)' နှင့် (.)” အသီးသီးဖြင့် ကိုယ်စားပြုပြီး ကိန်းပြည့်တန်ဖိုး m သည် အစစ်အမှန်အလင်းယိုင်အညွှန်းကိန်းနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ အီလက်ထရစ်ကိန်းသေနှင့် စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းကို ဖော်မြူလာများဖြစ်သော \(\varepsilon { } = { }n/z,\) နှင့် \(\mu = nz\)၊ အသီးသီးသော impedance နှင့် အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်းများအပေါ် အခြေခံ၍ ဆုံးဖြတ်သည်။ MM ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ထိရောက်သော dielectric ကိန်းသေမျဉ်းကွေးကို ပုံ 5b တွင် ပြထားသည်။ ပဲ့တင်ထပ်သောကြိမ်နှုန်းတွင်၊ ထိရောက်သော dielectric ကိန်းသေသည် အနှုတ်ဖြစ်သည်။ ပုံ 6a၊b သည် အဆိုပြုထားသော ယူနစ်ဆဲလ်၏ ထိရောက်သော စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်း (μ) နှင့် ထိရောက်သော အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းကိန်း (n) တို့၏ ထုတ်ယူထားသော တန်ဖိုးများကို ပြသည်။ ထူးခြားသည်မှာ၊ ထုတ်ယူထားသော permeability များသည် သုညနှင့်နီးစပ်သော အပြုသဘောဆောင်သောတန်ဖိုးများကိုပြသထားပြီး၊ အဆိုပြုထားသော MM ဖွဲ့စည်းပုံ၏ epsilon-negative (ENG) ဂုဏ်သတ္တိများကို အတည်ပြုသည်။ ထို့အပြင်၊ ပုံ 6a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ သုညနှင့်နီးစပ်သော permeability ရှိ ပဲ့တင်ထပ်မှုသည် resonant frequency နှင့် ပြင်းထန်စွာဆက်စပ်နေသည်။ တီထွင်ထားသော ယူနစ်ဆဲလ်တွင် အနုတ်ရောင်အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်း (ပုံ. 6b) ပါရှိသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အဆိုပြုထားသော MM အား အင်တင်နာစွမ်းဆောင်ရည် 21,41 ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။
အဆိုပြုထားသော ဒီဇိုင်းကို စမ်းသပ်ရန် တီထွင်ထားသော တစ်ခုတည်းသော ဘရော့ဒ်အင်တင်နာ၏ ရှေ့ပြေးပုံစံကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ပုံ 7a၊b သည် အဆိုပြုထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံ တစ်ခုတည်းသော အင်တင်နာ၊ ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အနီးနား တိုင်းတာခြင်းစနစ် (SATIMO) တို့၏ ပုံများကို ပြသထားသည်။ အင်တင်နာစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်၊ ပုံ 8a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အမြင့် h ဖြင့် အင်တင်နာအောက်ရှိ အလွှာများတွင် တီထွင်ထားသော metasurface ကို ထားရှိထားပါသည်။ 40 မီလီမီတာ x 40 မီလီမီတာ အလွှာနှစ်ထပ် သတ္တုမျက်နှာပြင်တစ်ခုကို 12 မီလီမီတာ အကွာအဝေးတွင် အင်တင်နာတစ်ခု၏ အနောက်ဘက်သို့ သက်ရောက်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ နောက်ကြောင်းပြန်ပျံပါရှိသော မျက်နှာပြင်ကို 12 မီလီမီတာအကွာအဝေးတွင် အင်တင်နာတစ်ခုတည်း၏နောက်ဘက်ခြမ်းတွင် ထားရှိထားသည်။ ပုံ 1 နှင့် 2 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း မက်တာမျက်နှာပြင်ကို အသုံးပြုပြီးနောက်၊ အင်တင်နာတစ်ခုတည်းသည် သိသိသာသာတိုးတက်မှုကိုပြသသည်။ ပုံ 8 နှင့် 9 တွင် ပုံ 8b သည် နှင့် metasurfaces မပါဘဲ အင်တင်နာတစ်ခုတည်းအတွက် ပုံဖော်ထားသော တိုင်းတာထားသော အလင်းပြန်ကွက်များကို ပြသသည်။ metasurface ပါသော အင်တင်နာတစ်ခု၏ လွှမ်းခြုံမှုတီးဝိုင်းသည် metasurface မပါသော အင်တင်နာ၏ လွှမ်းခြုံမှုတီးဝိုင်းနှင့် အလွန်ဆင်တူကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ ပုံ 9a၊b သည် လည်ပတ်မှုရပ်ဝန်းရှိ MS မပါဘဲ တစ်ခုတည်းအင်တင်နာရရှိမှုနှင့် အလုံးစုံထိရောက်မှုတို့ကို အတုယူ၍ စောင့်ကြည့်လေ့လာထားသည့် နှိုင်းယှဉ်မှုကို ပြသထားသည်။ သတ္တုမျက်နှာပြင်မဟုတ်သော အင်တင်နာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ metasurface အင်တင်နာ၏ အမြတ်သည် သိသိသာသာတိုးတက်လာပြီး 5.15 dBi မှ 8 dBi သို့ တိုးလာသည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ single-layer metasurface၊ dual-layer metasurface နှင့် backplane metasurface ပါရှိသော single antenna ၏ အမြတ်သည် 6 dBi၊ 6.9 dBi နှင့် 8 dBi အသီးသီး တိုးလာပါသည်။ အခြား metasurfaces (အလွှာတစ်ခုတည်းနှင့် အလွှာနှစ်ထပ် MC များ) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကြေးနီနောက်ပြန်ပျံတစ်ခုပါသည့် တစ်ခုတည်းသော metasurface အင်တင်နာ၏ အကျိုးကျေးဇူးမှာ 8 dBi အထိဖြစ်သည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ metasurface သည် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး အင်တင်နာ၏ နောက်ကျောမှ ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုကို လျှော့ချကာ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများကို အဆင့်အတွင်း ကြိုးကိုင်ပေးကာ အင်တာနာ၏ ဓာတ်ရောင်ခြည်ထိရောက်မှုကို တိုးမြင့်စေပြီး အကျိုးအမြတ်ရရှိစေသည်။ ပုံ 9b တွင် နှင့် metasurface မပါဘဲ အင်တင်နာတစ်ခု၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို လေ့လာခြင်းဖြစ်သည်။ သတ္တုမျက်နှာပြင်နှင့် ကင်းစင်သော အင်တင်နာ၏ ထိရောက်မှုမှာ တူညီလုနီးပါးဖြစ်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ နိမ့်သောကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးတွင်၊ အင်တင်နာ၏ထိရောက်မှုအနည်းငယ်လျော့နည်းသွားသည်။ စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် အတုယူထားသော အမြတ်နှင့် ထိရောက်မှု မျဉ်းကွေးများသည် ကောင်းမွန်သော သဘောတူညီချက်ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ထုတ်လုပ်ရေးချို့ယွင်းချက်များ၊ တိုင်းတာခြင်းခံနိုင်ရည်များ၊ SMA ပို့တ်ချိတ်ဆက်မှု ဆုံးရှုံးမှုနှင့် ဝိုင်ယာကြိုးဆုံးရှုံးမှုတို့ကြောင့် စီစစ်ထားသော ရလဒ်များနှင့် စမ်းသပ်ထားသော ရလဒ်များအကြား အနည်းငယ်ကွာခြားမှုရှိပါသည်။ ထို့အပြင်၊ အင်တင်နာနှင့် MS ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းတို့သည် နိုင်လွန်အာကာသကိရိယာများကြားတွင် တည်ရှိပြီး ယင်းသည် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်လေ့လာထားသော ရလဒ်များကို ထိခိုက်စေသည့် အခြားပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။
ပုံ (က) ပြီးစီးသွားသော အင်တင်နာတစ်ခုနှင့် ၎င်း၏ဆက်စပ်အစိတ်အပိုင်းများကို ပြထားသည်။ (ခ) အကွက်အနီး တိုင်းတာခြင်းစနစ် (SATIMO)။
(က) သတ္တုမျက်နှာပြင်ရောင်ပြန်ကိရိယာများကို အသုံးပြု၍ အင်တင်နာ၏စိတ်လှုပ်ရှားမှု (CST STUDIO SUITE 2019)။ (ခ) MS မပါသော အင်တင်နာတစ်ခုတည်း၏ သရုပ်ဖော်ပုံနှင့် စမ်းသပ်ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများ။
(က) အောင်မြင်သောအမြတ်နှင့် (ခ) အဆိုပြုထားသည့် metasurface အကျိုးသက်ရောက်မှု အင်တင်နာ၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်။
MS ကို အသုံးပြု၍ Beam ပုံစံခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။ UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory ၏ SATIMO Near-Field Experimental Environment တွင် အင်တင်နာတစ်ခုတည်းဖြင့် တိုင်းတာမှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ ပုံ 10a၊ b သည် MS မပါသော အင်တင်နာတစ်ခုအတွက် 5.5 GHz တွင် တူညီပြီး စောင့်ကြည့်လေ့လာထားသော E-plane နှင့် H-plane ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံများကို ပြသထားသည်။ တီထွင်ထားသော တစ်ခုတည်းသော အင်တင်နာ (MS မပါသော) သည် ဘေးဘက် lobe တန်ဖိုးများနှင့်အတူ တစ်သမတ်တည်း နှစ်လမ်းညွန်ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုပုံစံကို ပေးဆောင်သည်။ အဆိုပြုထားသော MS ရောင်ပြန်စနစ်ကို အသုံးပြုပြီးနောက်၊ အင်တင်နာသည် တစ်ဖက်သတ်ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပေးဆောင်ပြီး ပုံ 10a၊ b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း နောက်ကျောဘက်ရှိ lobes အဆင့်ကို လျှော့ချပေးသည်။ ကြေးနီနောက်ပြန်ပျံကို အသုံးပြုသောအခါတွင် ကြေးနီနောက်ကျောကို အသုံးပြုသောအခါတွင် အလွန်နိမ့်သော နောက်ကျောနှင့် ဘေးဘက်ခြမ်းရှိ အဆိုပြုထားသော အင်တင်နာတစ်ခုတည်း ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံသည် ပိုမိုတည်ငြိမ်ပြီး တစ်ဖက်သတ်လမ်းကြောင်းမှန်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ အဆိုပြုထားသော MM အခင်းအကျင်းသည် ရောင်ပြန်ပြန်ဟပ်သည် အင်တင်နာ၏ နောက်ကျောနှင့် ဘေးဘက်အခြမ်းများကို တစ်ဖက်တစ်လမ်းမှ လက်ရှိလမ်းကြောင်းအတိုင်း ညွှန်ပြခြင်းဖြင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည် စမ်းသပ်မှု ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံသည် CST simulations များနှင့် ယှဉ်လုနီးပါးရှိသော်လည်း အမျိုးမျိုးသော အစိတ်အပိုင်းများ ချိန်ညှိမှု လွဲမှားနေခြင်း၊ တိုင်းတာခြင်းခံနိုင်ရည်များနှင့် ကေဘယ်ကြိုးများ ဆုံးရှုံးမှုများကြောင့် အနည်းငယ်ကွဲပြားကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ကိန်းဂဏာန်းရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက လေ့လာတွေ့ရှိထားသောရလဒ်များကို ထိခိုက်စေသည့် အခြားပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည့် အင်တင်နာနှင့် MS ရောင်ပြန်ကြားလွှာကြားတွင် နိုင်လွန် spacer ကို ထည့်သွင်းထားသည်။
5.5 GHz ကြိမ်နှုန်းဖြင့် တီထွင်ထားသော အင်တင်နာတစ်ခုတည်း (MS နှင့် MS မပါသော) ၏ ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပုံဖော်ပြီး စမ်းသပ်ခဲ့သည်။
အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ ဂျီသြမေတြီကို ပုံ 11 တွင် ပြထားပြီး တစ်ခုတည်းသော အင်တင်နာ လေးခု ပါဝင်သည်။ ပုံ 11 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း MIMO အင်တင်နာ၏ အစိတ်အပိုင်းလေးခုကို အတိုင်းအတာ 80 × 80 × 1.575 မီလီမီတာ အလွှာတစ်ခုပေါ်တွင် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု စီစီချထားပါသည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် MIMO အင်တင်နာသည် ၎င်းထက်သေးငယ်သော 22 မီလီမီတာ အကွာအဝေးရှိသည်။ အင်တင်နာ၏ အနီးဆုံး သက်ဆိုင်ရာ ဒြပ်စင်အချင်းချင်း အကွာအဝေး။ MIMO အင်တင်နာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ မြေပြင်လေယဉ်၏ အစိတ်အပိုင်းသည် တစ်ခုတည်းသော အင်တင်နာတစ်ခုကဲ့သို့ပင် တည်ရှိနေပါသည်။ ပုံ 12a တွင်ပြသထားသည့် MIMO အင်တာနာများ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုတန်ဖိုးများ (S11၊ S22၊ S33၊ နှင့် S44) သည် 3.2–7.6 GHz လှိုင်းနှုန်းတွင် ပဲ့တင်ထပ်နေသည့် ဒြပ်စင်အင်တင်နာကဲ့သို့ အလားတူအပြုအမူကို ပြသသည်။ ထို့ကြောင့်၊ MIMO အင်တင်နာ၏ impedance bandwidth သည် အင်တင်နာတစ်ခုတည်းနှင့် အတိအကျတူညီပါသည်။ MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် ချိတ်ဆက်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် MIMO အင်တာနာများ၏ သေးငယ်သော bandwidth ဆုံးရှုံးမှုအတွက် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ ပုံ 12b သည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြား အကောင်းဆုံး သီးခြားခွဲထုတ်ခြင်းကို ဆုံးဖြတ်ထားသည့် MIMO အစိတ်အပိုင်းများပေါ်တွင် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်။ အင်တာနာ 1 နှင့် 2 အကြား အထီးကျန်မှုသည် -13.6 dB ခန့်တွင် အနိမ့်ဆုံးဖြစ်ပြီး အင်တင်နာ 1 နှင့် 4 ကြားတွင် အထီးကျန်မှုသည် -30.4 dB ခန့်တွင် အမြင့်ဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်း၏သေးငယ်သောအရွယ်အစားနှင့်ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော bandwidth ကြောင့်၊ ဤ MIMO အင်တင်နာသည် အမြတ်နည်းပြီး ဖြတ်သန်းမှုနည်းပါးသည်။ လျှပ်ကာသည် နည်းပါးသောကြောင့် အားဖြည့်ခြင်းနှင့် လျှပ်ကာများ လိုအပ်ပါသည်။
အဆိုပြုထားသည့် MIMO အင်တင်နာ (က) အပေါ်ပိုင်းမြင်ကွင်းနှင့် (ခ) မြေပြင်လေယာဉ်၏ ဒီဇိုင်းယန္တရား။ (CST Studio Suite 2019)။
အဆိုပြုထားသော metasurface MIMO အင်တင်နာ၏ ဂျီဩမေတြီအစီအစဉ်နှင့် စိတ်လှုပ်ရှားမှုနည်းလမ်းကို ပုံ 13a တွင် ပြထားသည်။ ပုံ 13a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 80x80x1.575mm ရှိသော 10x10mm matrix ကို ပုံ 13a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း 12mm မြင့်သော MIMO အင်တာနာ၏နောက်ဘက်အတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ကြေးနီအနောက်ဘက်ပလိန်းများပါရှိသော သတ္တုမျက်နှာပြင်များသည် ၎င်းတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် MIMO အင်တာနာများတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အင်တင်နာမှထုတ်ပေးသောလှိုင်းများနှင့် metasurface မှထင်ဟပ်သောလှိုင်းများအကြားအပြုသဘောဆောင်သောဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကိုခွင့်ပြုနေစဉ် metasurface နှင့် MIMO အင်တင်နာအကြားအကွာအဝေးသည်မြင့်မားသောအမြတ်ရရှိရန်အရေးကြီးပါသည်။ MIMO ဒြပ်စင်များအကြား အမြင့်ဆုံးရရှိမှုနှင့် အထီးကျန်မှုများအတွက် လေးပုံတစ်ပုံကို လှိုင်းစံနှုန်းများကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် အင်တင်နာနှင့် သတ္တုမျက်နှာပြင်ကြား အမြင့်ကို ပိုကောင်းအောင် ချဲ့ထွင်သည့် မော်ဒယ်ကို လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ backplanes မပါသော metasurfaces များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက metasurfaces များအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ရရှိသော MIMO အင်တင်နာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်တွင် သိသာထင်ရှားသောတိုးတက်မှုများကို နောက်အခန်းများတွင် သရုပ်ပြပါမည်။
(က) MS (CST STUDIO SUITE 2019)၊ MS (CST STUDIO SUITE 2019) ကို အသုံးပြု၍ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တာနာ၏ CST သရုပ်တူကူးယူမှု စနစ်ထည့်သွင်းခြင်း (ခ) MS နှင့် MS မပါဘဲ တီထွင်ထားသော MIMO စနစ်၏ Reflectance မျဉ်းကွေးများ။
MIMO စနစ်ရှိ အင်တာနာအားလုံး၏ တူညီလုနီးပါး အပြုအမူကြောင့် S11 နှင့် S44 ကို ဖော်ပြသည့် MIMO အင်တာနာများ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကို ပုံ 13b တွင် ပြထားသည်။ MIMO အင်တင်နာ၏ -10 dB impedance bandwidth နှင့် metasurface တစ်ခုတည်းနှင့် မတူသည်မှာ မှတ်သားထိုက်ပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ impedance bandwidth ကို dual-layer MS နှင့် backplane MS တို့က မြှင့်တင်ထားသည်။ MS မပါဘဲ၊ MIMO အင်တင်နာသည် ဗဟိုကြိမ်နှုန်းနှင့် ပတ်သက်သော အပိုင်းကိန်းလှိုင်းနှုန်း 81.5% (3.2-7.6 GHz) ကို ပေးဆောင်သည်ကို သတိပြုသင့်သည်။ MS ကို backplane နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ impedance bandwidth ကို 86.3% (3.08–7.75 GHz) သို့ တိုးစေသည်။ dual-layer MS သည် ဖြတ်သန်းမှုကို တိုးလာသော်လည်း၊ တိုးတက်မှုသည် ကြေးနီနောက်ပြန်ပျံပါသည့် MS ထက် နည်းပါးသည်။ ထို့အပြင်၊ dual-layer MC သည် အင်တင်နာ၏အရွယ်အစားကို တိုးစေပြီး ၎င်း၏ကုန်ကျစရိတ်ကို တိုးစေကာ ၎င်း၏အကွာအဝေးကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော MIMO အင်တင်နာနှင့် သတ္တုမျက်နှာပြင်ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကို သရုပ်ဖော်ခြင်းရလဒ်များကို မှန်ကန်ကြောင်းနှင့် အမှန်တကယ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် တီထွင်ဖန်တီးထားခြင်းနှင့် စစ်ဆေးမှုပြုလုပ်ထားပါသည်။ ပုံ 14a တွင် အမျိုးမျိုးသော အစိတ်အပိုင်းများ စုစည်းထားသော MS အလွှာနှင့် MIMO အင်တင်နာကို ပြသထားပြီး ပုံ 14b သည် ဖွံ့ဖြိုးပြီး MIMO စနစ်၏ ဓာတ်ပုံကို ပြသထားသည်။ ပုံ 14b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း နိုင်လွန် spacers လေးခုကို အသုံးပြု၍ MIMO အင်တင်နာအား မျက်နှာပြင်၏ထိပ်တွင်တပ်ဆင်ထားသည်။ ပုံ 15a သည် ဖွံ့ဖြိုးပြီး MIMO အင်တင်နာစနစ်၏ အနီးနားတွင် စမ်းသပ်တပ်ဆင်မှု၏ လျှပ်တစ်ပြက်ဓာတ်ပုံကို ပြသည်။ UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory ရှိ PNA ကွန်ရက်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူ (Agilent Technologies PNA N5227A) ကို ဖြန့်ကျက်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များကို ခန့်မှန်းရန်နှင့် UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory ရှိ အနီးနားရှိ ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုဆိုင်ရာ လက္ခဏာများကို အကဲဖြတ်ရန်၊
(က) SATIMO အနီးနား တိုင်းတာခြင်းများ၏ ဓာတ်ပုံများ (ခ) MS မပါသော S11 MIMO အင်တင်နာ၏ အသွင်တူပြီး စမ်းသပ်ထားသော မျဉ်းကွေးများ။
ဤကဏ္ဍသည် အဆိုပြုထားသော 5G MIMO အင်တာနာ၏ အတုယူလေ့လာထားသော S-ဘောင်များကို နှိုင်းယှဉ်လေ့လာတင်ပြထားပါသည်။ ပုံ 15b သည် ပေါင်းစပ်ထားသည့် 4-ဒြပ်စင် MIMO MS အင်တင်နာ၏ စမ်းသပ်ရောင်ပြန်ဟပ်မှု ကွက်ကွက်ကို ပြသပြီး ၎င်းကို CST သရုပ်ဖော်ပုံရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ စမ်းသပ်မှု ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကို CST တွက်ချက်မှုများနှင့် တူညီကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သော်လည်း ထုတ်လုပ်မှု ချို့ယွင်းချက်များနှင့် စမ်းသပ်မှု သည်းခံနိုင်မှုတို့ကြောင့် အနည်းငယ် ကွဲပြားပါသည်။ ထို့အပြင်၊ အဆိုပြုထားသော MS-based MIMO ရှေ့ပြေးပုံစံ၏ လေ့လာတွေ့ရှိထားသော ရောင်ပြန်ဟပ်မှုသည် 6 GHz အောက်ရှိ 5G လှိုင်းနှုန်းကို impedance bandwidth 4.8 GHz ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး ဆိုလိုသည်မှာ 5G အက်ပလီကေးရှင်းများ ဖြစ်နိုင်သည်။ သို့ရာတွင်၊ တိုင်းတာသော ပဲ့တင်ထပ်သောကြိမ်နှုန်း၊ လှိုင်းနှုန်းနှင့် ပမာဏသည် CST သရုပ်တူကူးရလဒ်များနှင့် အနည်းငယ်ကွာခြားသည်။ ထုတ်လုပ်ရာတွင် ချို့ယွင်းချက်များ၊ ချော့သွင်းခြင်းမှ SMA အချိတ်အဆက် ဆုံးရှုံးမှုများနှင့် ပြင်ပတိုင်းတာမှု စနစ်ထည့်သွင်းမှုများသည် တိုင်းတာပြီး ရလဒ်များအကြား ကွဲပြားမှုများကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ သို့သော် ဤချို့ယွင်းချက်များရှိနေသော်လည်း၊ အဆိုပြုထားသော MIMO သည် သရုပ်ဖော်မှုများနှင့် တိုင်းတာမှုများကြားတွင် ခိုင်မာသောသဘောတူညီချက်ကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းသည် sub-6 GHz 5G ကြိုးမဲ့အက်ပလီကေးရှင်းများအတွက် ကောင်းစွာသင့်လျော်သည်။
ပုံ 2 နှင့် 2 တွင် ပုံ 16a၊b နှင့် 17a၊b တွင်ပြသထားသည့်အတိုင်း MIMO အစိတ်အပိုင်းများ၏ အပြန်အလှန်အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို ပြသထားသည်။ Metasurfaces များကို MIMO အင်တာနာများတွင် အသုံးချသောအခါ၊ MIMO အင်တာနာများကြား အထီးကျန်မှုသည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာပါသည်။ ကပ်လျက်အင်တင်နာဒြပ်စင် S12၊ S14၊ S23 နှင့် S34 အကြား အထီးကျန်ကွက်များသည် ဆင်တူသောမျဉ်းကွေးများကိုပြသပြီး ထောင့်ဖြတ် MIMO အင်တာနာများ S13 နှင့် S42 တို့သည် ၎င်းတို့ကြားရှိပိုကြီးသောအကွာအဝေးကြောင့် အလားတူမြင့်မားသောအထီးကျန်မှုကိုပြသသည်။ ကပ်လျက်အင်တင်နာများ၏ အသွင်တူထုတ်လွှင့်မှုလက္ခဏာများကို ပုံ 16a တွင်ပြသထားသည်။ 6 GHz အောက် 5G လည်ပတ်မှုရောင်စဉ်တွင်၊ metasurface မပါဘဲ MIMO အင်တင်နာ၏ အနိမ့်ဆုံးအထီးကျန်မှုသည် -13.6 dB ဖြစ်ပြီး၊ နောက်ကြောင်းပြန်ပျံတစ်ခုအတွက် - 15.5 dB ဖြစ်သည်။ အမြတ်ကြံစည်မှု (ပုံ 16a) သည် နောက်ခံအလွှာ မက်တာမျက်နှာပြင်သည် MIMO အင်တင်နာဒြပ်စင်များကြား အထီးကျန်မှုကို သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေကြောင်း ပြသသည်။ ကပ်လျက်အင်တင်နာဒြပ်စင်များတွင်၊ အလွှာတစ်ခုတည်းနှင့် အလွှာနှစ်ထပ်ရှိ မက်တာမျက်နှာပြင်များသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် -13.68 dB နှင့် -14.78 dB ခန့် အနိမ့်ဆုံးအထီးကျန်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ကြေးနီနောက်ခံမျက်နှာပြင်သည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် -15.5 dB ရှိသည်။
MS အလွှာမပါဘဲနှင့် MS အလွှာပါရှိသော MIMO ဒြပ်စင်များ၏ အသွင်တူအထီးကျန်မျဉ်းကွေးများ- (က) S12၊ S14၊ S34 နှင့် S32 နှင့် (ခ) S13 နှင့် S24။
(က) S12၊ S14၊ S34 နှင့် S32 နှင့် (ခ) S13 နှင့် S24 တို့မပါသော MS-based MIMO အင်တာနာများ၏ စမ်းသပ်ရရှိမှုမျဉ်းကွေးများ။
MIMO ထောင့်ဖြတ်အင်တင်နာသည် MS အလွှာမထည့်မီနှင့် ပြီးနောက် ရရှိသည့်ကွက်များကို ပုံ 16b တွင် ပြထားသည်။ metasurface (အင်တင်နာ 1 နှင့် 3) မပါဘဲ ထောင့်ဖြတ်အင်တင်နာများကြား အနိမ့်ဆုံးအထီးကျန်မှုသည် - လည်ပတ်မှုရောင်စဉ်တစ်လျှောက် 15.6 dB နှင့် backplane ရှိသော metasurface သည် - 18 dB ဖြစ်သည်ကို သတိပြုသင့်သည်။ metasurface ချဉ်းကပ်မှုသည် ထောင့်ဖြတ် MIMO အင်တာနာများကြားတွင် ချိတ်ဆက်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုများကို သိသိသာသာ လျော့နည်းစေသည်။ အလွှာတစ်ခုတည်းအတွက် အမြင့်ဆုံးလျှပ်ကာသည် -37 dB ဖြစ်ပြီး၊ နှစ်ထပ်အလွှာတစ်ခုအတွက် ဤတန်ဖိုးသည် -47 dB သို့ကျဆင်းသွားသည်။ ကြေးနီနောက်ပြန်ပျံနှင့် သတ္တုမျက်နှာပြင်၏ အမြင့်ဆုံး သီးခြားခွဲထုတ်မှုသည် −36.2 dB ဖြစ်ပြီး၊ ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေး တိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့နည်းသွားသည်။ backplane မပါဘဲ အလွှာတစ်ခုနှင့် နှစ်ထပ် metasurface များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပုံ 16a၊ b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း လိုအပ်သော လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးတစ်ခုလုံးအတွက် သာလွန်ကောင်းမွန်သော သီးခြားခွဲထုတ်မှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။ အထူးသဖြင့် 6 GHz အောက်ရှိ 5G အကွာအဝေးတွင် ပုံ 16a၊ b။ 6 GHz (3.5 GHz) အောက်ရှိ ရေပန်းအစားဆုံးနှင့် အသုံးများဆုံး 5G band တွင်၊ single- နှင့် dual-layer metasurfaces များသည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် ကြေးနီနောက်ကျော (MS မရှိသလောက်ဖြစ်သည်) နှင့် metasurface များထက် MIMO အစိတ်အပိုင်းများအကြား သီးခြားခွဲထွက်မှု နည်းပါးပါသည်။ ကပ်လျက်အင်တင်နာများ (S12၊ S14၊ S34 နှင့် S32) နှင့် ထောင့်ဖြတ်အင်တာနာများ (S24 နှင့် S13) တို့၏ အထီးကျန်မှုကို ပြသသော အမြတ်တိုင်းတာမှုများကို ပုံ 17a၊ b တွင် ပြထားသည်။ ဤကိန်းဂဏန်းများမှတွေ့မြင်နိုင်သည် (ပုံ။ 17a၊ b)၊ MIMO အစိတ်အပိုင်းများအကြားစမ်းသပ်ခွဲထုတ်ခြင်းသည် simulated isolation နှင့် ကောင်းစွာသဘောတူပါသည်။ ထုတ်လုပ်မှု ချို့ယွင်းချက်များ၊ SMA port ချိတ်ဆက်မှုများနှင့် ဝိုင်ယာဆုံးရှုံးမှုများကြောင့် စီစစ်ပြီး တိုင်းတာထားသော CST တန်ဖိုးများအကြား အနည်းငယ် ကွာခြားချက်များ ရှိသော်လည်း၊ ထို့အပြင်၊ အင်တင်နာနှင့် MS ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းတို့သည် နိုင်လွန်အာကာသကိရိယာများကြားတွင် တည်ရှိပြီး ယင်းသည် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်လေ့လာထားသော ရလဒ်များကို ထိခိုက်စေသည့် အခြားပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။
မျက်နှာပြင်လှိုင်းနှိမ်နှင်းခြင်းမှတဆင့် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုကို လျှော့ချရာတွင် metasurface များ၏ အခန်းကဏ္ဍကို ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စေရန် 5.5 GHz တွင် မျက်နှာပြင်လက်ရှိဖြန့်ဖြူးမှုကို လေ့လာခဲ့သည်။ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ မျက်နှာပြင် လက်ရှိဖြန့်ဖြူးမှုကို ပုံ 18 တွင်ပြသထားပြီး အင်တာနာ 1 ကို မောင်းနှင်ပြီး ကျန်အင်တင်နာအား 50 ohm load ဖြင့် ရပ်ဆိုင်းထားသည်။ အင်တင်နာ 1 အား အားဖြည့်သောအခါ၊ ပုံ 18a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း metasurface မရှိဘဲ ကပ်လျက်အင်တင်နာများတွင် 5.5 GHz တွင် သိသာထင်ရှားသော အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ရေစီးကြောင်းများ ပေါ်လာပါမည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ Fig. 18b–d တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း metasurfaces ကိုအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့်၊ ကပ်လျက်အင်တင်နာများကြားတွင် အထီးကျန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ကပ်လျက်အကွက်များ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ခြင်း၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ကပ်လျက်ယူနစ်ဆဲလ်ကွင်းများနှင့် MS အလွှာတစ်လျှောက်ရှိ ကပ်လျက်ရှိ MS ယူနစ်ဆဲလ်များသို့ ကပ်ပလိုက်လျှပ်စီးကြောင်းကို ချိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့် နည်းပါးသွားနိုင်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ ဖြန့်ဝေထားသော အင်တာနာများမှ MS ယူနစ်များသို့ လျှပ်စီးကြောင်း ထိုးသွင်းခြင်းသည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြား အထီးကျန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည့် အဓိကနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် ချိတ်ဆက်ထားသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် အလွန်လျော့ကျသွားပြီး အထီးကျန်မှုကိုလည်း အလွန်တိုးတက်စေသည်။ အချိတ်အဆက်အစပ်အကွက်ကို ဒြပ်စင်တွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ဖြန့်ဝေထားသောကြောင့်၊ ကြေးနီနောက်ကြောင်းလိုက် သတ္တုမျက်နှာပြင်သည် MIMO အင်တင်နာစည်းဝေးပွဲကို တစ်ခုတည်းနှင့် အလွှာနှစ်လွှာ မက်တာမျက်နှာပြင်များထက် သိသိသာသာ ပိုမိုခွဲခြားပေးသည် (ပုံ 18d)။ ထို့အပြင်၊ တီထွင်ထားသော MIMO အင်တင်နာသည် အလွန်နိမ့်ပါးသော နောက်ကြောင်းပြန်ပြန့်ပွားမှုနှင့် ဘေးထွက်ပြန့်ပွားမှု နည်းပါးပြီး တစ်ဖက်သတ်ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ထုတ်လုပ်ပေးကာ အဆိုပြုထားသည့် MIMO အင်တာနာ၏ အမြတ်ကို တိုးမြင့်စေသည်။
5.5 GHz တွင် MC မပါဘဲ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ မျက်နှာပြင် လက်ရှိပုံစံများ (က) MC၊ (ခ) single-layer MC၊ (c) double-layer MC၊ နှင့် (d) single-layer MC တို့သည် ကြေးနီနောက်ကြောင်းပြန်ပျံဖြစ်သည်။ (CST Studio Suite 2019)။
လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းအတွင်း၊ ပုံ 19a သည် metasurfaces မပါဘဲ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော MIMO အင်တာနာ၏ အတုယူလေ့လာပြီး အကျိုးကျေးဇူးများကို ပြသသည်။ ပုံ 19a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း metasurface မပါဘဲ MIMO အင်တင်နာ၏ အတုလုပ်ရရှိထားသော အမြတ်သည် 5.4 dBi ဖြစ်သည်။ MIMO အစိတ်အပိုင်းများအကြား အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့်၊ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာသည် အင်တင်နာတစ်ခုတည်းထက် 0.25 dBi ပိုမိုမြင့်မားသော အမြတ်ကို ရရှိသည်။ Metasurfaces များ ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးကျေးဇူးများနှင့် အထီးကျန်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ အဆိုပြုထားသော metasurface MIMO အင်တင်နာသည် 8.3 dBi အထိ မြင့်မားသော အမြတ်အစွန်းကို ရရှိနိုင်သည်။ ပုံ 19a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း MIMO အင်တင်နာ၏နောက်ဘက်တွင် metasurface တစ်ခုတည်းကိုအသုံးပြုသောအခါ အမြတ်သည် 1.4 dBi တိုးလာသည်။ ပုံ 19a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း metasurface နှစ်ဆတိုးလာသောအခါ၊ အမြတ်သည် 2.1 dBi တိုးလာသည်။ သို့သော်၊ ကြေးနီနောက်ကြောင်းပြန်ယာဉ်ဖြင့် metasurface ကိုအသုံးပြုသောအခါတွင် မျှော်လင့်ထားသည့် အမြင့်ဆုံးအမြတ် 8.3 dBi ရရှိသည်။ မှတ်သားဖွယ်၊ အလွှာတစ်ခုနှင့် အလွှာနှစ်လွှာအတွက် အများဆုံးရရှိသည့်အမြတ်မှာ 6.8 dBi နှင့် 7.5 dBi အသီးသီးဖြစ်ပြီး အောက်ခြေအလွှာအတွက် အများဆုံးရရှိသည့်အမြတ်မှာ 8.3 dBi ဖြစ်သည်။ အင်တင်နာ၏နောက်ဘက်ခြမ်းရှိ metasurface အလွှာသည် အင်တင်နာ၏နောက်ဘက်ခြမ်းမှ ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုအဖြစ် ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော MIMO အင်တာနာ၏ ရှေ့မှနောက်သို့ (F/B) အချိုးကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ထို့အပြင်၊ high-impedance MS reflector သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများကို အဆင့်အတွင်း စီမံခန့်ခွဲပေးသည်၊ ထို့ကြောင့် ထပ်လောင်းပဲ့တင်ထပ်သံကို ဖန်တီးပေးပြီး အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တာနာ၏ ဓာတ်ရောင်ခြည်စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ MIMO အင်တင်နာနောက်ကွယ်တွင် တပ်ဆင်ထားသော MS ရောင်ပြန်အလင်းသည် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များဖြင့် အတည်ပြုထားသည့် အောင်မြင်မှုရရှိမှုကို သိသိသာသာတိုးစေနိုင်သည်။ တီထွင်ထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ ရှေ့ပြေးပုံစံ MIMO antenna ၏ လေ့လာတွေ့ရှိပြီး အတုလုပ်ထားသော အမြတ်များသည် တူညီလုနီးပါးဖြစ်သော်လည်း၊ အချို့သောကြိမ်နှုန်းများတွင် တိုင်းတာရရှိမှုသည် အထူးသဖြင့် MS မပါသော MIMO အတွက် တိုင်းတာထားသောအမြတ်ထက် ပိုများပါသည်။ စမ်းသပ်ရရှိမှုတွင် ဤကွဲလွဲချက်များသည် နိုင်လွန်အပြားများ၏ တိုင်းတာခြင်းခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ကေဘယ်ကြိုးများ ဆုံးရှုံးမှုနှင့် အင်တင်နာစနစ်ရှိ ချိတ်ဆက်မှုတို့ကြောင့်ဖြစ်သည်။ Metasurface မပါဘဲ MIMO အင်တင်နာ၏ အထွတ်အထိပ် တိုင်းတာရရှိမှုမှာ 5.8 dBi ဖြစ်ပြီး ကြေးနီနောက်ကြောင်းမှ သတ္တုမျက်နှာပြင်သည် 8.5 dBi ဖြစ်သည်။ MS reflector ပါသော 4-port MIMO အင်တင်နာစနစ်သည် စမ်းသပ်မှုနှင့် ကိန်းဂဏာန်းအခြေအနေများအောက်တွင် မြင့်မားသောအမြတ်အစွန်းကို ပြသထားကြောင်း မှတ်သားထိုက်သည်။
သရုပ်သကန်ခြင်း နှင့် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ (က) ရရှိသောအမြတ်နှင့် (ခ) မျက်နှာပြင်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသော အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်။
ပုံ 19b သည် metasurface reflectors မပါဘဲ အဆိုပြုထားသော MIMO စနစ်၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသသည်။ ပုံ 19b တွင်၊ backplane ဖြင့် MS ကိုအသုံးပြုသည့် အနိမ့်ဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်မှာ 73% ကျော် (84%) အထိဖြစ်သည်။ MC မပါဘဲ တီထွင်ထားသော MIMO အင်တာနာများ၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် MC နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော တန်ဖိုးများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အနည်းငယ်ကွာခြားချက်နီးပါးတူညီပါသည်။ ၎င်းအတွက် အကြောင်းရင်းများမှာ တိုင်းတာခြင်းခံနိုင်ရည်များနှင့် အင်တင်နာနှင့် MS ရောင်ပြန်ကြားခံများကြား spacers များအသုံးပြုခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ တိုင်းတာရရှိသော အမြတ်နှင့် ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုလုံးရှိ အလုံးစုံထိရောက်မှုတို့သည် အဆိုပြုထားသော MIMO ရှေ့ပြေးပုံစံ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်းဖြစ်ပြီး အကြံပြုထားသည့် MS-based MIMO အင်တင်နာသည် 5G ဆက်သွယ်ရေးအတွက် သင့်လျော်ကြောင်း ဖော်ပြသည့် သရုပ်တူရလဒ်များနှင့် နီးပါးတူညီပါသည်။ စမ်းသပ်လေ့လာမှုများတွင် အမှားအယွင်းများကြောင့်၊ ဓာတ်ခွဲခန်းစမ်းသပ်မှု၏ အလုံးစုံရလဒ်များနှင့် သရုပ်ပြမှုရလဒ်များကြားတွင် ကွဲပြားမှုများရှိနေပါသည်။ အဆိုပြုထားသော ရှေ့ပြေးပုံစံ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် အင်တင်နာနှင့် SMA ချိတ်ဆက်ကိရိယာကြားရှိ impedance မကိုက်ညီမှု၊ coaxial cable splice ဆုံးရှုံးမှု၊ ဂဟေသက်ရောက်မှုများနှင့် စမ်းသပ်တပ်ဆင်မှုတွင် အမျိုးမျိုးသော အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများ၏ အနီးအဝေးကြောင့် ထိခိုက်ပါသည်။
ပုံ 20 သည် block diagram ပုံစံဖြင့် ပြောကြားထားသော အင်တာနာ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်လုပ်ဆောင်မှု တိုးတက်မှုကို ဖော်ပြသည်။ ဤဘလောက်ပုံချပ်သည် အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ ဒီဇိုင်းမူများကို အဆင့်ဆင့်ဖော်ပြချက်အပြင် လိုအပ်သော မြင့်မားသောအမြတ်နှင့် ကျယ်ပြန့်သောလည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းကိုရရှိရန် အင်တင်နာကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ရာတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်သည့် ကန့်သတ်ချက်များပါဝင်ပါသည်။
UKM SATIMO Near-Field Systems Laboratory ရှိ SATIMO Near-Field Experimental Environment တွင် အနီးနား MIMO အင်တင်နာ တိုင်းတာမှုများကို တိုင်းတာခဲ့ပါသည်။ ပုံ 21a၊b သည် 5.5 GHz ၏ လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းတွင် 5.5 GHz ရှိသည့် MIMO အင်တာနာ၏ တောင်းဆိုထားသော MIMO အင်တင်နာ၏ အတုယူလေ့လာပြီး စောင့်ကြည့်ထားသော ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံများကို သရုပ်ဖော်ထားသည်။ လည်ပတ်မှုအကြိမ်ရေ 5.5 GHz အကွာအဝေးတွင်၊ တီထွင်ထားသော MS MIMO မဟုတ်သော အင်တင်နာသည် ဘေးဘက် lobe တန်ဖိုးများနှင့်အတူ တစ်သမတ်တည်း နှစ်လမ်းညွန် ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပေးဆောင်သည်။ MS ရောင်ပြန်စနစ်ကို အသုံးပြုပြီးနောက်၊ အင်တင်နာသည် တစ်ဖက်သတ်ဓါတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပေးဆောင်ပြီး ပုံ 21a၊ b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း နောက်ကျောဘက်ရှိ lobes အဆင့်ကို လျှော့ချပေးသည်။ ကြေးနီနောက်ခံလေယာဉ်ဖြင့် metasurface ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာပုံစံသည် အလွန်နိမ့်သောကျောနှင့် ဘေးဘက်ခြမ်းများပါရှိသော MS မရှိခြင်းထက် ပိုမိုတည်ငြိမ်ပြီး တစ်ဖက်သတ်လမ်းကြောင်းမှန်ဖြစ်ကြောင်း သတိပြုသင့်ပါသည်။ အဆိုပြုထားသော MM အခင်းအကျင်း ရောင်ပြန်ပြန်သည် အင်တင်နာ၏ နောက်ကျောနှင့် ဘေးဘက်ခြမ်းများကို လျှော့ချပေးကာ တစ်ဖက်သတ်လမ်းကြောင်းအတိုင်း လက်ရှိကို ညွှန်ပြခြင်းဖြင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်လက္ခဏာများကို မြှင့်တင်ပေးသည် (ပုံ. 21a၊ b)၊ ထို့ကြောင့် အမြတ်နှင့် ညွှန်ကြားမှုကို တိုးစေသည်။ ကျန်ရှိသော port များနှင့်ချိတ်ဆက်ထားသော 50 ohm load ဖြင့် port 1 အတွက် တိုင်းတာထားသော radiation ပုံစံကို ရယူခဲ့သည်။ အစိတ်အပိုင်း မှားယွင်းခြင်း၊ terminal ports များမှ ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းနှင့် ကေဘယ်ချိတ်ဆက်မှုများတွင် ဆုံးရှုံးမှုများကြောင့် အချို့သော သွေဖည်မှုများ ရှိသော်လည်း စမ်းသပ်ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံသည် CST ဖြင့် တူညီလုနီးပါးနီးပါး တူညီကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ထို့အပြင်၊ နိုင်လွန် spacer တစ်ခုအား အင်တင်နာနှင့် MS ရောင်ပြန်ဟပ်သည့်ကြားတွင် ထည့်သွင်းထားသည်၊ ယင်းသည် ခန့်မှန်းထားသည့်ရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သတိပြုမိသောရလဒ်များကို ထိခိုက်စေသည့် နောက်ထပ်ပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။
5.5 GHz ကြိမ်နှုန်းဖြင့် တီထွင်ထားသော MIMO အင်တင်နာ (MS နှင့် MS မပါသော) ၏ ဓာတ်ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပုံဖော်ပြီး စမ်းသပ်ခဲ့သည်။
MIMO စနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ရာတွင် port isolation နှင့် ၎င်း၏ ဆက်စပ်ဝိသေသလက္ခဏာများသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ကြောင်း မှတ်သားထားရန် အရေးကြီးပါသည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော MIMO အင်တင်နာစနစ်၏ ကြံ့ခိုင်မှုကို သရုပ်ပြရန်အတွက် စာအိတ်ဆက်စပ်ကိန်း (ECC) နှင့် မတူကွဲပြားမှုရရှိခြင်း (DG) အပါအဝင် အဆိုပြုထားသော MIMO စနစ်၏ ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို ဆန်းစစ်ထားသည်။ MIMO စနစ်၏ စွမ်းဆောင်ရည်၏ အရေးကြီးသော ကဏ္ဍများဖြစ်သောကြောင့် ၎င်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ရန် MIMO အင်တာနာ၏ ECC နှင့် DG ကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ အောက်ပါကဏ္ဍများသည် အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တာနာ၏ ဤအင်္ဂါရပ်များကို အသေးစိတ်ဖော်ပြပါမည်။
စာအိတ်ချင်းဆက်စပ်ကိန်း (ECC)။ မည်သည့် MIMO စနစ်ကိုမဆို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည့်အခါ ECC သည် ၎င်းတို့၏ သီးခြားဂုဏ်သတ္တိများနှင့် စပ်လျဉ်း၍ အစိတ်အပိုင်းများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆက်စပ်နေသည့် အတိုင်းအတာကို ဆုံးဖြတ်သည်။ ထို့ကြောင့် ECC သည် ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်တွင် ချန်နယ်အထီးကျန်မှုအတိုင်းအတာကို သရုပ်ပြသည်။ ဖွံ့ဖြိုးပြီး MIMO စနစ်၏ ECC (စာအိတ်ဆက်စပ်ကိန်း) ကို S-ပါရာမီတာများနှင့် အဝေးကွင်းထုတ်လွှတ်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။ Eq မှ (၇) နှင့် (၈) တို့သည် အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာ 31 ၏ ECC ကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။
ရောင်ပြန်ဟပ်ကိန်းကို Sii ဖြင့်ကိုယ်စားပြုပြီး Sij သည် ဂီယာကိန်းကိုကိုယ်စားပြုသည်။ j-th နှင့် i-th အင်တင်နာများ၏ သုံးဖက်မြင် ရောင်ခြည်ပုံစံများကို \(\vec{R}_{j} \left( {\theta ,\varphi } \right)\) နှင့် \( \vec {{R_{ i } }} \left( {\theta ,\varphi } \right)\) နှင့် \({\Omega }\). အဆိုပြုထားသော အင်တင်နာ၏ ECC မျဉ်းကွေးကို ပုံ 22a တွင် ပြထားပြီး ၎င်း၏တန်ဖိုးသည် 0.004 ထက်နည်းသည်၊ ၎င်းသည် ကြိုးမဲ့စနစ်အတွက် လက်ခံနိုင်သောတန်ဖိုး 0.5 အောက်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ လျှော့ချ ECC တန်ဖိုးသည် အဆိုပြုထားသော 4-port MIMO စနစ်သည် သာလွန်ကွဲပြားမှု43 ကိုပေးဆောင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။
Diversity Gain (DG) DG သည် ကွဲပြားမှုအစီအစဥ်သည် ဖြာထွက်သည့်ပါဝါအပေါ် မည်ကဲ့သို့အကျိုးသက်ရောက်ပုံကို ဖော်ပြသည့် MIMO စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်မက်ထရစ်ဖြစ်သည်။ ဆက်စပ် (၉) တွင် 31 တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း တီထွင်ထားသည့် MIMO အင်တင်နာစနစ်၏ DG ကို ဆုံးဖြတ်သည်။
ပုံ 22b တွင် DG တန်ဖိုးသည် 10 dB နှင့် အလွန်နီးစပ်သည့် အဆိုပြုထားသော MIMO စနစ်၏ DG diagram ကို ပြသည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော MIMO စနစ်၏ အင်တာနာအားလုံး၏ DG တန်ဖိုးများသည် 9.98 dB ထက် ကျော်လွန်ပါသည်။
ဇယား 1 သည် မကြာသေးမီက တီထွင်ခဲ့သော အလားတူ MIMO စနစ်များနှင့် အဆိုပြုထားသော metasurface MIMO အင်တင်နာကို နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ နှိုင်းယှဉ်မှုသည် bandwidth၊ အမြတ်၊ အများဆုံး သီးခြားခွဲထားမှု၊ အလုံးစုံ ထိရောက်မှု၊ နှင့် ကွဲပြားမှု စွမ်းဆောင်ရည် အပါအဝင် အမျိုးမျိုးသော စွမ်းဆောင်ရည်ဘောင်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါသည်။ သုတေသီများသည် 5၊ 44၊ 45၊ 46၊ 47 တွင် အမြတ်နှင့် အထီးကျန်အဆင့်မြှင့်တင်မှုနည်းပညာများဖြင့် MIMO အင်တင်နာရှေ့ပြေးပုံစံများကို တင်ပြထားသည်။ ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သည့်အလုပ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အဆိုပြုထားသော metasurface reflectors ပါသော MIMO စနစ်သည် bandwidth၊ အမြတ်၊ နှင့် အထီးကျန်မှုတို့၌ ၎င်းတို့ကို စွမ်းဆောင်ရည်ပို၍ကောင်းစေသည်။ ထို့အပြင် အလားတူအင်တင်နာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက တီထွင်ထားသည့် MIMO စနစ်သည် သာလွန်ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အရွယ်အစားသေးငယ်သည့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသထားသည်။ ပုဒ်မ 5.46 တွင်ဖော်ပြထားသော အင်တာနာများသည် ကျွန်ုပ်တို့အဆိုပြုထားသော အင်တာနာများထက် သီးခြားခွဲထွက်မှုပိုများသော်လည်း အဆိုပါအင်တင်နာများသည် အရွယ်အစားကြီးမားခြင်း၊ အမြတ်နည်းခြင်း၊ လှိုင်းနှုန်းကျဉ်းခြင်းနှင့် MIMO စွမ်းဆောင်ရည် ညံ့ဖျင်းခြင်းတို့ကို ခံစားနေကြရသည်။ 45 တွင်အဆိုပြုထားသော 4-port MIMO အင်တင်နာသည် မြင့်မားသောအမြတ်အစွန်းနှင့် ထိရောက်မှုကိုပြသသည်၊ သို့သော်၎င်း၏ဒီဇိုင်းတွင် သီးခြားခွဲထုတ်မှုနည်းသော၊ အရွယ်အစားကြီးမားပြီး ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်ညံ့ဖျင်းသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ 47 တွင်အဆိုပြုထားသောသေးငယ်သောအင်တင်နာစနစ်တွင်ကျွန်ုပ်တို့၏အဆိုပြုထားသော MS အခြေခံ 4-port MIMO စနစ်သည်သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ အမြတ်မြင့်မားမှု၊ အထီးကျန်မှုနှင့်ပိုမိုကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည် MIMO ကိုပြသနေစဉ်တွင်အလွန်နိမ့်ကျသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အဆိုပြုထားသော metasurface MIMO အင်တင်နာသည် sub-6 GHz 5G ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အဓိကပြိုင်ဆိုင်သူဖြစ်လာနိုင်သည်။
6 GHz အောက် 5G အပလီကေးရှင်းများကို ပံ့ပိုးရန် မြင့်မားသော အမြတ်နှင့် သီးခြားခွဲထားမှုရှိသော လေးပေါက်- metasurface ရောင်ပြန်-အခြေခံ ကျယ်ပြန့်သော MIMO အင်တင်နာကို အဆိုပြုထားသည်။ microstrip လိုင်းသည် ထောင့်ဖြတ်ထောင့်ရှိ စတုရန်းတစ်ခုဖြင့် ဖြတ်ထားသော စတုရန်းဖြာထွက်သည့်အပိုင်းကို ပေးပို့သည်။ အဆိုပြုထားသော MS နှင့် အင်တင်နာထုတ်လွှတ်မှုအား မြန်နှုန်းမြင့် 5G ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ရရှိစေရန် Rogers RT5880 နှင့် ဆင်တူသော အလွှာပစ္စည်းများပေါ်တွင် အကောင်အထည်ဖော်ထားသည်။ MIMO အင်တင်နာသည် ကျယ်ပြန့်ပြီး မြင့်မားသော အမြတ်အစွန်းများ ပါဝင်ပြီး MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် အသံအထီးကျန်မှုကို ပေးစွမ်းပြီး စွမ်းဆောင်ရည် အလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။ တီထွင်ထားသော အင်တင်နာတစ်ခုတည်းတွင် သေးငယ်သောအတိုင်းအတာသည် 0.58?0.58?0.02 ရှိသည်။ 5×5 metasurface array ဖြင့်၊ ကျယ်ပြန့်သော 4.56 GHz လည်ပတ် bandwidth၊ 8 dBi peak gain နှင့် သာလွန်ကောင်းမွန်သော တိုင်းတာမှုကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ အဆိုပြုထားသည့် လေးပေါက် MIMO အင်တင်နာ (2 × 2 အခင်းအကျင်း) ကို အတိုင်းအတာ 1.05λ × 1.05λ × 0.02λ ရှိသော အခြားအင်တင်နာတစ်ခုနှင့် အဆိုပြုထားသည့် အင်တင်နာတစ်ခုစီကို အချိုးအဆက်ဖြင့် ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ 12mm မြင့်မားသော MIMO အင်တင်နာအောက်တွင် 10×10 MM အခင်းအကျင်းတစ်ခုကို တပ်ဆင်ရန် အကြံပြုထားပြီး၊ ၎င်းသည် နောက်ကျောဓာတ်ရောင်ခြည်ကို လျှော့ချကာ MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြား အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး ရရှိမှုနှင့် အထီးကျန်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။ စမ်းသပ်မှုနှင့် သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များက တီထွင်ထားသည့် MIMO ရှေ့ပြေးပုံစံသည် ကျယ်ပြန့်သောကြိမ်နှုန်း 3.08–7.75 GHz တွင် 6 GHz အောက် 5G ရောင်စဉ်ကို လွှမ်းခြုံနိုင်ကြောင်း ပြသသည်။ ထို့အပြင်၊ အဆိုပြုထားသော MS-based MIMO အင်တင်နာသည် ၎င်း၏ အမြတ်အား 2.9 dBi ဖြင့် တိုးတက်စေပြီး အမြင့်ဆုံး 8.3 dBi ရရှိကာ MIMO အစိတ်အပိုင်းများကြားတွင် ကောင်းမွန်သော အထီးကျန်မှုကို ပံ့ပိုးပေးကာ MS ၏ ပံ့ပိုးမှုကို သက်သေပြပါသည်။ ထို့အပြင်၊ အဆိုပြုထားသော MIMO အင်တင်နာသည် ပျမ်းမျှစုစုပေါင်းစွမ်းဆောင်ရည် 82% နှင့် ဒြပ်စင်အချင်းချင်းကြား အကွာအဝေး 22 မီလီမီတာ နိမ့်သည်။ အင်တင်နာသည် အလွန်မြင့်မားသော DG (9.98 dB)၊ အလွန်နိမ့်သော ECC (0.004 ထက်နည်းသော) နှင့် unidirectional radiation ပုံစံအပါအဝင် အလွန်ကောင်းမွန်သော MIMO ကွဲပြားမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသထားသည်။ တိုင်းတာမှုရလဒ်များသည် သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များနှင့် အလွန်ဆင်တူသည်။ တီထွင်ထားသော လေးပေါက် MIMO အင်တင်နာစနစ်သည် 6 GHz လှိုင်းနှုန်းအကွာအဝေးအတွင်း 5G ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အလားအလာရှိသော ရွေးချယ်မှုတစ်ခုဖြစ်နိုင်ကြောင်း ဤလက္ခဏာများက အတည်ပြုသည်။
Cowin သည် 400-6000MHz wideband PCB အင်တင်နာကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်ပြီး သင့်လိုအပ်ချက်အရ အင်တင်နာအသစ်ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရန် ပံ့ပိုးပေးသည်၊ သင့်တောင်းဆိုချက်ရှိပါက မဆိုင်းမတွ ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။
စာတိုက်အချိန်- အောက်တိုဘာ-၁၀-၂၀၂၄