Mavzu: 5g sotali aloqa tarmog`ida planar antennalarni qo`llash munadarija kirish I bob. Mobil radiotelefon aloqasi haqida umumiy tushunchalar

2.3.§ Simulyatsiya qilingan va o`lchangan natijalar
Taklif etilgan to'rt elementli antenna massivi CST Microwave Studio'da ishlab chiqilgan va simulyatsiya qilingan va qalinligi 0,51 mm Rogers RT/Duroid 5880 substratida ishlab chiqarilgan. Taklif etilayotgan massivning ishlab chiqarilgan prototipi rasmda ko'rsatilgan 14 . A Cinch Connect ­tivity Solutions 2,92 mm End Launch RF ulagichi rasmda ko'rsatilganidek, massiv sinovi uchun ishlatilgan 14 . Bundan tashqari, simulyatsiya natijalarini tasdiqlash uchun, rasmda ko'rsatilgan prototip 14 , Agilent Technologies Power Network Analyzer (PNA) N5245B yordamida o'lchanadi. RF ulagichidan samarali foydalanish uchun mikrotasmali besleme liniyasining uzunligi 2 dan 10 mm gacha oshirildi. 10 mm mikrotasmali uzatish liniyasiga ega massiv ham ­CSTda modellashtirilgan va S 11 rasmda ko'rsatilganidek, asl uzatish uzunligi bilan birga chizilgan. 15 . Taklif etilgan antenna massivining simulyatsiya qilingan va o'lchangan S 11 o'rtasidagi taqqoslash rasmda ham ko'rsatilgan. 15 . Rasmdan shuni ko'rish mumkinki, ikkala besleme liniyalari uchun, ya'ni 2 mm va 10 mm, massiv deyarli teng natijalarni beradi. Ushbu natijadan shuni ko'rish mumkinki, ishlab chiqilgan massiv ikki xil empedans tarmoqli kengligini ta'minlaydi, ya'ni 23 dan 24,6 gigagertsgacha va 26 dan 45 gigagertsgacha. O'lchangan S 11 simulyatsiya qilingan bilan yaxshi mos keladi. Bundan tashqari, rasm natijalaridan 15 , shuni ta'kidlash mumkinki, antenna qatori qiziqish zonasida bir nechta rezonanslarni taklif qiladi. Natijalar o'rtasidagi nomuvofiqliklar ishlab chiqarishga chidamlilik va RF ulagichining yo'qolishi tufayli yuzaga kelishi mumkin.

14-rasm. ( a ) taklif etilayotgan to'rt elementli antenna massivining ishlab chiqarilgan prototipining oldingi ko'rinishi va ( b ) orqa ko'rinishi.



Shakl 15. Taklif etilgan to'rt elementli antenna massivining simulyatsiya qilingan va o'lchangan S 11 .

Tavsiya etilgan massivning radiatsiya samaradorligi va daromadi shaklda ko'rsatilgan 16 . Tavsiya etilgan antenna massivi butun chastota diapazoni uchun 90% dan ortiq simulyatsiya qilingan nurlanish samaradorligini taklif qiladi , o'lchangan radiatsiya samaradorligi m 27 dan 37,5 GGts gacha bo'lgan 84-95% oralig'ida o'zgarib turadi . Simulyatsiyalardan ko'ra, tavsiya etilgan massivning o'rtacha daromadi 26 dan 35 gigagertsgacha 9,5 dBi ni tashkil qiladi va 40 gigagertsli chastotada 12 dBi gacha ko'tariladi. Bundan tashqari, o'lchangan daromad 27 dan 37,5 gigagertsgacha bo'lgan o'rtacha 9,5 dBi qiymatini ko'rsatadi.

Shakl 16. Taklif etilgan to'rt elementli antenna massivining simulyatsiya qilingan va o'lchangan daromadi va radiatsiya samaradorligi.
Taklif etilgan antenna massivining simulyatsiya qilingan va o'lchangan nurlanish xususiyatlari 28,5 GGts va 37,5 GGts rezonans chastotalari uchun 17 -rasmda ko'rsatilgan. 17 a,b -rasmdan asosiy nur E va H tekislikda 0° ga yo’naltirilganligini kuzatish mumkin. E-samolyotda HPBW 12,5 ° deb qayd etilgan. 17- rasmda ko'rsatilgan 38,5 GGts uchun c,d, maksimal nurlanish 23 ° HPBW bilan E-tekisligida 60 ° va 330 ° da sodir bo'ladi. Radiatsiya ­nol -10 dB kattaligi bilan oxirgi yong'in yo'nalishida. H-tekisligida 38,5 gigagertsli chastotada massiv yo'nalishli nurlanish xususiyatlarini taklif qiladi. Asosiy nur so'nggi olov yo'nalishidan siljiydi va H tekisligida 26 ° ga egiladi. 17- rasmdan , shuningdek, simulyatsiya qilingan va o'lchangan radiatsiya xarakteristikalari mos kelishini kuzatish mumkin.
Taklif etilgan va ilgari taqdim etilgan planar antenna massivlari o'rtasidagi taqqoslash Jadvalda keltirilgan 2018-03-22 _ Taqqoslash massiv o‘lchami, massiv elementlari, ish chastotasi diapazoni, tarmoqli kengligi, samaradorlik va eng yuqori daromad ko‘rsatkichlari bo‘yicha amalga oshiriladi. Jadval ma'lumotlaridan shuni ta'kidlash mumkinki, tavsiya etilgan planar massiv ixchamdir va u ilgari taqdim etilgan dizaynlarga nisbatan maqbul daromadga ega bo'lgan keng empedans o'tkazish qobiliyatini taklif qiladi. Antennaning daromadi [ 13 ] tomonidan tasvirlanganidek, massiv elementlari sonini ko'paytirish orqali oshirilishi mumkin bo'lsa-da , u ixcham aloqa qurilmalari uchun foydali bo'lmagan umumiy massiv hajmini oshiradi. Ushbu ta'sirni 18- rasmdagi natijadan oqlash mumkin , bu erda to'rt elementli va sakkiz elementli antenna massivlarining daromadlari o'rtasida taqqoslash taqdim etiladi. 18- rasm natijalaridan shuni ko'rish
mumkinki, massivdagi elementlar soni ortganda daromad qiymatida
«3 dB yaxshilanish kuzatilgan.
Jadval 2. Taklif etilgan va ilgari taqdim etilgan planar antenna massivlari o'rtasidagi taqqoslash.

Ref.	Massiv hajmi 2 mm ^2	Massiv elementlari	Frek. Diapazon (GGts)	Tarmoqli kengligi (GGts)	Samaradorlik (%)	Eng yuqori daromad (dBi)
[ 12 ]	26 x 21	2-D massivi	Ko'p tarmoqli	—	>70	13.5
[ 13 ]	99,2 x 17,45	16	24-31	7	—	20.15
[ 14 ]	60 x 28,82	8	24.55-28.5	3.95	—	11.32
[ 15 ]	31 x 7	4	Ko'p tarmoqli	—	98,75	13.5
[ 16 ]	45 x 20	4	25-35	10	>85	12.15
[ 17 ]	40 x 15	4	23.76-42.15	15.42	>83	11.5
[ 18 ]	40 x 19,22	4	26-30.63	4.63	>85	11.24
[ 19 ]	37,6 x 14,3	4	23.41-33.92	10.51	>90	10.7
[ 20 ]	32 x 12	4	25.28-29.04	3.76	>80	10.12
Taklif etilgan	35,5 x 14,85	4	26-45	19	>90	12

XULOSA
Xulosada taʼkidlash kerakki, umuman 5G texnologiyalari va tarmoqlarini yaratish boʻyicha qator loyihalardagi ishlar haqida maʼlumotlar tez-tez paydo boʻla boshladi. Bu kompaniyalar birinchi 5G tijorat tarmoqlarini yaqin kelajakda qurishni rejalashtirayotganini taxmin qilishga imkon beradi. Asosiysi, barcha manfaatdor istyemolchilar umid qilganidek, ishlab chiquvchilar umumiy fikrga kelishlari va hozirgi vaqtda ishlatilayotgan barcha mobil aloqa texnologilarini birlashtiradigan yagona “beshinchi avlod” standartini taqdim etadi.
Katta ehtimollikda 5G tarmoqlari ko‘p sonli turli tarmoqlardan iborat bo‘ladi va ulardan ko‘pchiligi “doimo onlayn” rejimida ishlaydi. Bunda tarmoqning eng muhim talablaridan biri qurilmalarning past energiya iste’molini ta’minlash bo‘ladi.
Kelgusi 5G aloqa tizimlari uchun to'rt elementli (1 x 4) antenna majmuasi taqdim etiladi. Massivning yagona elementi uchburchak uyasi va qisman zamin tekisligi bo'lgan to'rtburchaklar yamoq radiatoridan iborat edi. Ta'riflanganidek, uchburchak uyasidan foydalanish va besleme liniyasining o'rnini o'zgartirish orqali eng mashhur 28 va 38 gigagertsli 5G diapazonlarini o'z ichiga olgan 26 dan 45 gigagertsgacha kengaytirilgan empedans tarmoqli kengligiga erishildi. Massivning ishlashini baholash uchun to'rt tomonlama keng polosali korporativ oziqlantirish tarmog'i taklif etiladi. Simulyatsiya va o'lchash natijalaridan shuni ko'rish mumkinki, loyihalashtirilgan massiv butun chastota diapazoni uchun 12 dBi maksimal daromad va radiatsiya samaradorligi >90% ni tashkil qiladi. Taqdim etilgan massiv ishlab chiqilgan va o'lchangan va o'lchangan natijalar simulyatsiya qilingan ma'lumotlar bilan juda o'xshashligini ko'rish mumkin. Bundan tashqari, taqdim etilgan massiv dizayni ixcham, ishlab chiqarish oson va yuqori daromad keltiradi, bu uni kelajakdagi 5G aloqa tizimlari uchun yaxshi nomzod qiladi.