Volumen 14, Número 2, 2022
Diseño de una antena MIMO para dispositivos móviles 5G
María del Carmen Hernández-Serrano, Elizabeth Santiago-Cortés y Luis Alejandro Iturri-Hinojosa
Abstract
Se presenta el diseño de una antena MIMO con elemento de microcinta rectangular con línea de alimentación insertada diseñado para dispositivos móviles 5G a la frecuencia 28 GHz. La antena esta impresa sobre sustrato Neltec NY9220 de 0.508 mm de espesor, permitividad relativa igual a 2.2 y p´erdida tangencial de 0.0009. La geometría de la antena MIMO presenta un doblez en la sección de la línea de alimentación para su instalación en los terminales m´oviles. Se presentan los parámetros de desempeño de la antena MIMO obtenidos con el software de simulación electromagnético HFSS de Ansys. La separación adecuada entre los dos elementos para un máximo aislamiento electromagnético es de 3 cuartos de longitud de onda, es decir, de 8.036 mm, para la cual el coeficiente de transmisión entre puertos alcanza -25.8 dB. La respuesta de p´erdida de retorno es igual a -16.38 dB en 28 GHz y alcanza un ancho de banda de operación de 2.22 GHz, desde 26.86 GHz a 29.08 GHz. La ganancia máxima estimada para la antena MIMO con separación entre elementos de 3 cuartos de longitud de onda es igual a 7.84 dB en la dirección ϕ = 0◦, θ = 90◦, en el plano XZ.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2022.2.4
A MIMO antenna design for 5G mobile devices
María del Carmen Hernández-Serrano, Elizabeth Santiago-Cortés y Luis Alejandro Iturri-Hinojosa
Abstract
The design of a MIMO antenna with inset line fed rectangular microstrip patch elements designed for 5G mobile devices at a frequency of 28 GHz. The antenna is printed on a 0.508 mm thick Neltec NY9220 substrate, a relative permittivity equal to 2.2 and a tangential loss of 0.0009. The geometry of the MIMO antenna presents a bend in the section of the line feed for its installation in mobile devices. The performance parameters of the MIMO antenna obtained with the HFSS electromagnetic simulation software from Ansys are presented. It is verified that the adequate separation between the two elements, for a maximum electromagnetic isolation is 3 quarters of a wavelength, that is, equal to 8.036mm, for which the transmission coefficient between ports reaches -25.8 dB. The return loss response is equal to -16.38 dB at 28 GHz and achieves an operating bandwidth of 2.22 GHz, from 26.86 GHz to 29.08 GHz. The maximum estimated gain for the MIMO antenna is equal to 7.84 dB in the direction ϕ = 0◦, θ = 90◦, in the XZ plane.
DOI: https://doi.org/10.46571/JCI.2022.2.4
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