Simulação e projeto de antenas MIMO para aplicações nas tecnologias UWB, 5G e em smartphones

• Autor(a) principal: Paiva, Samuel Belarmino de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57836
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Antena MIMO; 5G; WLAN; isolação; smartphone.

Este trabalho apresenta três antenas MIMO (multiple-input multiple-output) para aplicações em sistemas modernos de comunicações sem fio. A primeira antena MIMO proposta possui dimensões compactas, alta isolação entre as portas e pode ser utilizada para aplicações em wireless local area network (WLAN); a segunda antena MIMO proposta é uma antena MIMO miniaturizada, com alta isolação entre as portas e que pode ser utilizada em aplicações de ultra-wideband (UWB); a terceira antena MIMO proposta pode ser utilizada para aplicações em smartphones e dão suporte às bandas inferior e superior do WLAN, assim como também do 5G. Dentre as vantagens que o 5G oferece, pode-se destacar velocidades ultrarrápidas, baixa latência, grande capacidade de canal, alta eficiência espectral e densidade de conexão massiva. Com isso, as antenas MIMO vêm sendo bastante estudadas para aplicações nessa tecnologia, pois elas podem aumentar consideravelmente a taxa de transmissão de dados e a capacidade de canal, devido a capacidade de canal ser proporcional ao número de antenas utilizadas na transmissão e recepção, assim como também pode melhorar a confiabilidade do link de sistemas de comunicações wireless através da transmissão e recepção de dados em múltiplos percursos. As antenas MIMO propostas foram projetadas usando o software ANSYS HFSS para caracterização numérica, e os protótipos foram fabricados com dielétrico FR-4 e medidos, apresentando boa concordância entre os resultados simulados e medidos. Um parâmetro chave de desempenho de antenas MIMO, o envelope correlation coefficient (ECC), é analisado e apresenta bons resultados para as três antenas MIMO propostas. Além disso, para a antena proposta para aplicações em smartphones, o efeito causado pela proximidade das mãos do usuário é investigado, que é um parâmetro de desempenho extremamente importante