Volumen 14, Número 1, 2022
A compact antenna design for UWB MIMO applications
María del Carmen Hernández-Serrano, Alin Denis Carbajal-Gasca and Luis Alejandro Iturri-Hinojosa
Abstract
A compact UWB-MIMO antenna design with an impedance bandwith from 3.2 GHz to 9.1 GHz is presented. The MIMO antenna has a transmission coefficient response less than -14 dB at the resonance frequency bandwidth. To improve the isolation and the antenna performance, an Electromagnetic Band Gap (EBG) structure is introduced between elements, that consists of an added microstrip at ground plane, a 9x1 periodic metal-square patches on top of the substrate, and vertical vias connecting the patches to the ground plane. The EBG structure design methodology is presented. The isolation enhancement between elements is 4 dB at frequency bandwidth. The compact UWB-MIMO antenna with EBG structure reaches a maximum isolation of -33 dB at 6.42 GHz. The peak gain is 4.8 dBi at 7.3 GHz in the H-plane radiation, and 3.3 dBi at 7.3 GHz in the E-plane radiation.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2022.1.5
Diseño de una antena compacta para aplicaciones UWB MIMO
María del Carmen Hernández-Serrano, Alin Denis Carbajal-Gasca and Luis Alejandro Iturri-Hinojosa
Resumen
Se presenta el diseño de una antena UWB-MIMO compacta 2x1 con un ancho de banda desde 3,2 GHz a 9,1 GHz. La antena MIMO tiene una respuesta de coeficiente de transmisi´on inferior a -14 dB en el ancho de banda de frecuencia de resonancia. Para mejorar el aislamiento y el rendimiento de la antena, se introduce una estructura de brecha de banda electromagnética (EBG) entre los elementos, que consta de una microcinta añadida en el plano de tierra, parches cuadrados de metal periódicos de 9x1 en la parte superior del sustrato y alambres verticales que conectan los parches al plano de tierra. Se presenta la metodolog´ıa de dise˜no de la estructura EBG. La mejora del aislamiento entre elementos es de 4 dB en el ancho de banda de frecuencia. La antena compacta UWB-MIMO con estructura EBG alcanza un aislamiento máximo de -33 dB a 6,42 GHz. La ganancia máxima es de 4,8 dBi a 7,3 GHz en la radiaci´on del plano H y de 3,3 dBi a 7,3 GHz en la radiación del plano E.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2022.1.5
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