Розробка нового дизайну мініатюризованої семикутної фрактальної широкодіумової антени Koch для застосувань для хвиль 5G mm та IoT
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306712Ключові слова:
гептагональний, фрактал Коха, дефектна основа, 5G, широка смуга, високий коефіцієнт посиленняАнотація
Об’єктом дослідження є компактна семикутна широкосмугова антена, спеціально розроблена для використання в міліметровому діапазоні 5G з використанням фракталів Коха для підвищення продуктивності. У результаті дослідження було вирішено найважливішу проблему досягнення більшого посилення, покращення пропускної здатності та зменшення перешкод на високих частотах, що необхідно для ефективного функціонування мереж 5G. У результаті було отримано максимальний реалізований посилення 5 дБ на частоті 27,58 ГГц із вражаючою смугою пропускання в діапазоні від 26,5 до 40 ГГц.
Використання фрактальної геометрії Коха та дефектних площин заземлення значно покращує узгодження імпедансу та розширює смугу пропускання, що пояснює чудові характеристики антени порівняно з традиційними конструкціями. Особливостями та відмінними рисами отриманих результатів, завдяки яким вони дозволили вирішити досліджувану задачу, є його компактні розміри (всього 9 мм на 9 мм) і можливість підтримувати КСВ на рівні менше 2 на всій частоті. спектр. Ці особливості роблять антену особливо придатною для інтеграції міліметрового діапазону та гнучких додатків, таких як портативні пристрої та побутова техніка, що носиться.
Сфера практичного застосування результатів включає інтеграцію в портативні та носимі пристрої, покращення продуктивності та підключення додатків Інтернету речей. Умови практичного використання вимагають відповідності стандартам мережі 5G і сумісності з технологіями міліметрового діапазону. Це характеризує антену як значне досягнення в антенних технологіях, демонструючи її потенціал для широкого впровадження в системах бездротового зв’язку наступного покоління та прокладаючи шлях до більш надійних і високопродуктивних бездротових мереж
Посилання
- Saharsh, S. B., Viswasom, S., Santhosh Kumar, S. (2020). Design and Analysis of Koch Snowflake Fractal Antenna Array. 2020 Fourth International Conference on I-SMAC (IoT in Social, Mobile, Analytics and Cloud) (I-SMAC). https://doi.org/10.1109/i-smac49090.2020.9243518
- Jilani, S. F., Aziz, A. K., Abbasi, Q. H., Alomainy, A. (2018). Ka-band Flexible Koch Fractal Antenna with Defected Ground Structure for 5G Wearable and Conformal Applications. 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). https://doi.org/10.1109/pimrc.2018.8580692
- Bhatia, S. S., Sivia, J. S., Sharma, N. (2018). An Optimal Design of Fractal Antenna with Modified Ground Structure for Wideband Applications. Wireless Personal Communications, 103 (3), 1977–1991. https://doi.org/10.1007/s11277-018-5891-2
- Malik, R., Singh, P., Ali, H., Goel, T. (2018). A Star Shaped Superwide Band Fractal Antenna for 5G Applications. 2018 3rd International Conference for Convergence in Technology (I2CT). https://doi.org/10.1109/i2ct.2018.8529404
- Hafid, T., Abdellah, N., Fatima, R., Abdelwahed, T., Angel, M. (2015). Miniaturized Ultra Wideband Microstrip Antenna Based on a Modified Koch Snowflake Geometry for Wireless Applications. American Journal of Electromagnetics and Applications, 3 (6), 38–42. Available at: https://www.researchgate.net/publication/282943472_Miniaturized_Ultra_Wideband_Microstrip_Antenna_Based_on_a_Modified_Koch_Snowflake_Geometry_for_Wireless_Applications
- Dwairi, M. O., Soliman, M. S., Alahmadi, A. A., Almalki, S. H. A., Abu Sulayman, I. I. M. (2019). Design and Performance Analysis of Fractal Regular Slotted-Patch Antennas for Ultra-Wideband Communication Systems. Wireless Personal Communications, 105 (3), 819–833. https://doi.org/10.1007/s11277-019-06123-5
- Khan, I., Devanagavi, G. D., Sudhindra, K. R., Vandana, K. M., Manohara Pai, M. M., Ali, T. (2019). A Sierpinski Carpet Five Band Antenna for Wireless Applications. International Journal of Electronics and Telecommunications, 65 (4), 551–556. https://doi.org/10.24425/ijet.2019.129812
- Tiwari, D., Ansari, J. A., Saroj, A. Kr., Kumar, M. (2020). Analysis of a Miniaturized Hexagonal Sierpinski Gasket fractal microstrip antenna for modern wireless communications. AEU - International Journal of Electronics and Communications, 123, 153288. https://doi.org/10.1016/j.aeue.2020.153288
- Siddiqui, M. G., Saroj, A. K., Tiwari, D., Sayeed, S. S. (2019). Koch–Sierpinski Fractal Microstrip antenna for C/X/Ku-band applications. Australian Journal of Electrical and Electronics Engineering, 16 (4), 369–377. https://doi.org/10.1080/1448837x.2019.1677121
- Nagabhushana, H. M., Byrareddy, C. R., Thangadurai, N. (2017). Heptagonal Shaped Slotted Broad Band Patch Antenna for Wireless Applications. International Journal of Latest Engineering and Management Research (IJLEMR), 02 (07), 57–66. Available at: http://www.ijlemr.com/papers/volume2-issue7/10-IJLEMR-22296.pdf
- Gundala, S., SrinivasaBaba, V., Vijaya, A., Machanna, S. (2019). Compact High Gain Hexagonal Fractal Antenna for 5G applications. 2019 IEEE International Conference on Advanced Networks and Telecommunications Systems (ANTS). https://doi.org/10.1109/ants47819.2019.9118053
- Li, W., He, W., Lai, Z., Liu, S. (2020). Study of A 28-GHz Tree-shaped Fractal Millimeter Wave Antenna. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 558 (5), 052026. https://doi.org/10.1088/1755-1315/558/5/052026
- Ez-Zaki, F., Belahrach, H., Ghammaz, A., Ahmad, S., Khabba, A., Belaid, K. A. et al. (2023). Double Negative (DNG) Metamaterial-Based Koch Fractal MIMO Antenna Design for Sub-6-GHz V2X Communication. IEEE Access, 11, 77620–77635. https://doi.org/10.1109/access.2023.3296599
- Chaudhary, A. K., Manohar, M. (2022). A Modified SWB Hexagonal Fractal Spatial Diversity Antenna With High Isolation Using Meander Line Approach. IEEE Access, 10, 10238–10250. https://doi.org/10.1109/access.2022.3144850
- Aylapogu, P., Gurrala, K. (2022). A mm wave circularly polarized tri-band saucer shaped antenna for under water monitoring. Microsystem Technologies, 28 (8), 1739–1750. https://doi.org/10.1007/s00542-022-05290-z
- Pramod Kumar, A., Kiran Kumar, G. (2022). A novel high gain dual band ear bud shaped patch antenna for under water communications. Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, 33 (11). https://doi.org/10.1002/ett.4577
- Aylapogu, P. K., Gurrala, K. K. (2023). MM wave based multiband spider slot patch antenna for 5G and underwater communication. Microsystem Technologies, 29 (11), 1547–1556. https://doi.org/10.1007/s00542-023-05527-5
- Sonker, A., Nayak, A. K., Goel, T., Patnaik, A. (2023). Multifunctional Antenna Design for Wireless Consumer Electronic Devices: A Soft-Computing Approach. IEEE Canadian Journal of Electrical and Computer Engineering, 46 (2), 144–156. https://doi.org/10.1109/icjece.2023.3243994
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Ruslan Kassym, Turdybek Balgynbek, Tansaule Serikov, Patam Ahmetova, Gani Sergazin, Kasymbek Ozhikenov, Tanirnazar Sultangaziyev, Pramod Kumar, Akmaral Tlenshiyeva, Nursultan Yernazarov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
