5.Nesil Haberleşme Sistemleri İçin Metamalzeme Tabanlı MIMO Anten Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada; 5. nesil haberleşme sistemleri için 28 GHz frekans bandında, metamalzeme tabanlı, 4 portlu MIMO anten tasarlanmıştır. İlk olarak, 50 Ω empedans değerine sahip mikroşerit besleme hattının tek tarafına rezonatör yapıları yerleştirilerek Anten 1 tasarlanmıştır. Anten 1’in ışıma performansını artırmak amacıyla, mikroşerit besleme hattının tek tarafında bulunan rezonatör yapıları diğer tarafa da eklenmiştir. Elde edilen bu yapı Anten 2 olarak adlandırılmıştır. MIMO anteni oluşturan birim hücre yapısını Anten 2 oluşturmaktadır. Elde edilen benzetim sonuçlarına göre rezonans frekansında; her bir eleman için anten kazancı yaklaşık 9,9 dBi, yönlülük yaklaşık 12,2 dBi, zarf korelasyon katsayısı (ECC) 0,0002’den daha az ve çeşitlilik kazancı (DG) yaklaşık 10 dB olarak hesaplanmıştır.

In this study, metamaterial based 4 port MIMO antenna is designed at 28 GHz for 5G communication systems. Firstly, Antenna 1 is designed by placing resonator structures on one side of the microstrip feed line with a 50 Ω impedance value. In order to improve the radiation performance of Antenna 1, resonator structures, which is present on one side of the microstrip feed line have been added to the other side also. The obtained structures is called Antenna 2. Antenna 2 represents the unit cell structure of MIMO antenna. According to the simulation results at resonance frequency for each element, the antenna gain, directivity, Envelope Correlation Coefficient (ECC), and Diversity Gain (DG) is calculated approximately 9.9 dBi, 12.2 dBi, 0.0002, and 10 dB, respectively.