Індекс рубрикатора НБУВ: З844-040.23

Рубрики:

Радіоапаратура (радіоелектронна апаратура)

Шифр НБУВ: Ж27665/рад. эл. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена и исследована оригинальная компактная трехдиапазонная антенна с копланарным питанием на подложке из диэлектрика FR4, которая предназначена для приложений беспроводной связи. В своем составе антенна имеет частотно-сдвигающие полоски и дефектную структуру экрана, образованную путем объединения металлических полос и вырезания L-образной щели в экране. Предложенная антенна обеспечивает три различные полосы пропускания, определяемые по входному импедансу, а именно 0,57, 0,98 и 1,59 ГГц, которые достаточны для перекрытия частотных диапазонов стандартов GSM 1800/1900, WLAN 5,5/5,8 ГГц и WiMAX. Разработанная антенна имеет габариты 17 x 20 мм и работает в диапазонах частот 1,50 - 2,08, 5,25 - 6,23 и 9,10 - 10,69 ГГц, резонансные частоты которых составляют 1,702, 5,802 и 10,102 ГГц, соответственно. Антенна разработана и смоделирована с помощью программного обеспечения Ansoft HFSS. Рассчитаны коэффициент отражения, диаграмма направленности, полоса пропускания, определяемая по входному импедансу, и КСВН антенны.

Суммарная скорость передачи данных (sum-rate) больших MIMO-систем зависит от методик адекватного выбора пользователя и антенны. Наилучшие значения достигаются в случае, когда все выбранные пользователи взаимно ортогональны MOU (mutually orthogonal users), а антенны выбираются таким образом, чтоб получить максимальное усиление в канале. Если количество антенн большой MIMO-системы порядка сотни, вычислительная сложность и затраты подключения пользователя и выбора антенны очень высоки. Следовательно, для уменьшения сложности и затрат более предпочтительна полуортогональная выборка пользователей SUS (semi-orthogonal user selection). В каналах с релеевским затуханием может быть использована методика произвольной выборки пользователей RUS (random user selection), благодаря небольшим потерям в значении суммы скоростей по сравнению с методиками SUS и MOU. Рассмотрены алгоритмы подключения пользователей и выбора антенны, когда пользователи регистрировались с помощью полуортогональной меры, а выбор антенны осуществляется на основании максимального усиления в канале. Приведен алгоритм подключения пользователя RUS и максимальном усилении в канале при выборе антенны. Исследованы характеристики общей скорости большой MIMO-системы с использованием указанных алгоритмов для случая релеевских каналов с высоким рассеиванием. Рассмотрены MMSE, ZFBF и MRT методики прекодирования, а также SNR. Исследовано влияние пространственного и пользовательского разнесения на суммарную скорость системы, использующей предложенные алгоритмы. Показано, что суммарная скорость, получаемая с помощью алгоритма-1 превышает скорость при использовании алгоритма-2 на 1 - 3 % при намного большей сложности.

Аналитическое рассмотрение нижней границы спектральной эффективности (СЭ) канала нисходящей передачи в сверхбольшой MIMO-системе H-MIMO (hyper MIMO) является важным аспектом для понимания роли различных факторов, участвующих в этом процессе. Получено математическое выражение для нижней границы СЭ H-MIMO системы при использовании линейных методов предварительного кодирования, таких как метод обнуления ZF (zero-forcing) и метод минимальной среднеквадратичной ошибки MMSE (minimum mean square error). Анализ СЭ предусматривает рассмотрение трех алгоритмов совместного планирования для пользователей и антенн, таких как полуортогональный и случайный алгоритмы, и алгоритм планирования пользователей на основе расстояния, тогда как антенны выбираются на основе максимального отношения сигнал - шум SNR (signal-to-noise ratio) для зарегистрированных пользователей. Предполагается, что канал между пользователем и передатчиком имеет характеристики мелко- SSF (small scale fading) и крупномасштабного LSF (large scale fading) затухания при использовании рэлеевской распределенной блочной модели замирания. Исследовано влияние изменения мощности передачи, количества антенн базовой станции M и радиуса соты на СЭ. Проведено моделирование передачи по нисходящему каналу системы H-MIMO и выполнено сравнение результатов моделирования с аналитическими результатами. Можно отметить, что тренды изменения результатов при варьировании различных факторов подобны, и разница между нижней границей СЭ при моделировании и аналитическом расчете составляет порядка 1 - 1,5 бит, причем аналитическое значение нижней границы является меньшим из двух указанных значений.