دانلود ترجمه مقاله ارتقای ظرفیت کانال در ایستگاه پایه MIMO 4×4

1. مقدمه 2. طراحی آنتن 3. ظرفیت کانال 4. ساخت و نتایج آزمایشگاهی 5. نتیجه گیری

مقدمه: نسل جدید فناوری بی سیم سیار از تاخیر کمتر و ظرفیت بیشتر نسبت به مخابرات بی سیم فعلی برخودار است. با توجه به شبکه بیسیم آینده، طراحی آنتن و مشخصات انتشار باید به صورت موثر و کارآمد در فرکانس موجود عمل کند در حالی که آماده سازی همزمان به سوی نسل جدید با چالش هایی از قبیل هزینه پایین، نصب آسان، طراحی هوشمند و همچنین پیاده سازی عملی مواجه است [1]، [2]. سیستم چند ورودی چند خروجی (MIMO) یک راه حل مهم در بهبود ظرفیت کانال برای یک ایستگاه پایه داخلی است [3] - [5]. آنتن های MIMO در محیط داخلی از چند پارامتر مانند قطبش، پترن تشعشعی و پیکربندی آرایه برای بهبود ظرفیت کانال استفاده می کنند [6] - [8]. روش چندگانگی قطبش می تواند ظرفیت کانال را افزایش دهد ، برای مثال در مقاله [9] ، آنتن با قطبش متفاوت از ظرفیت بیشتر نسبت به آنتن با قطبش یکسان، برخوردار است. نتیجه ی مشابهی نیز بدست آمد که در آن سیستم قطبش ترکیبی، ظرفیت بیشتری نسبت به سیستم تک قطبشی ارائه می دهد [7]. با استفاده از این روندها، تحقیقات بیشتری در مورد بکارگیری روش چندگانگی قطبش انجام شده است در حالی که در طراحی آنتن ، ابعاد کوچک بدون کاهش ظرفیت حفظ می شود [10]، [11]. از طرف دیگر، انتقال پترن تشعشعی خاص تقریبا با پیکربندی آرایه آنتن منطبق(مرتبط) است. پترن تشعشعی بهینه شده را می توان با تنظیم کردن عناصر انگلی آنتن آرایه ای [12] یا با اضافه کردن شکاف یا حفره(محفظه) در ساختار [11] بدست آورد، بنابراین عملکرد آنتن به خصوص از نظر ظرفیت بهبود می یابد. پیاده سازی عملی و عملکرد بهینه باید تغییر یابد ، اما، در طراحی آنتن MIMO ، ساختار، معمولا به صورت آرایه ای است. ابعاد کم، اندازه کوچک در طراحی باید برای حفظ کم هزینه بودن آنتن با نصب ساده در نظر گرفته شود . متاسفانه، ساخت آرایه ای با اندازه کوچک، کار ساده ای نیست. تزویج متقابل بین عناصر آنتن باید تا حد ممکن کم باشد و ضریب همبستگی کوچک بین آرایه ها حفظ شود. اما، بکارگیری روش چندگانگی قطبشی با پترن تشعشعی جهتی بیانگر ضریب همبستگی کم با ظرفیت بالاتر نسبت به آنتن معمولی مانند آنتن دو قطبی است [13]، [14]. این مقاله بر طراحی آنتن کوچک با عنصر(المان) ساده و اندازه کوچک برای کاربرد ایستگاه پایه داخلی با استفاده از روش چندگانگی قطبشی برای بهبود ظرفیت کانال آنتن MIMO متمرکز می شود. چالش اصلی، ایجاد ساختاری است که نه تنها ابعاد کوچک و پترن دوقطبشی در تشعشع داشته باشد بلکه نیز دارای مشخصه جداسازی بالا بین عناصر باشد.

INTRODUCTION: A new generation of mobile wireless technology speaks of lower latency and more capacity than current wireless communication. Approaching the future wireless network, the antenna design and propagation characteristics must work efficiently in the existing frequency while at the same time preparing toward the new-generation challenges such as low cost, easy installation, intelligent design as well as practical implementation [1], [2]. The multiple-input multiple-output (MIMO) system is one notable solution in enhancing channel capacity for an indoor base station [3]–[5]. MIMO antennas in indoor environment utilized few parameters such as polarization, radiation pattern, and array configuration in order to improve the capacity in the channel [6]–[8]. Polarization diversity technique has been proven can increase the capacity in the channel, where in [9] the antenna with different polarization is capable of more capacity than the antenna with the same polarization. Similar result also was obtained where the hybrid polarization system has been proven give more capacity than the single polarization system [7]. Following these trends, more studies have been done on utilizing the polarization diversity technique effectively while keeping the antenna design as low profile as possible without reducing the capacity [10], [11]. On the other hand, delivering unique radiation pattern comes almost complementary with the configuration of the antenna array itself. An optimized radiation pattern can be achieved by adjusting the parasitic elements of the antenna array [12] or by adding slot or cavity in the structure [11], thus improving the antenna performance especially in capacity aspect. Practical implementation and optimum performance has to be delivered, however, in designing MIMO antenna as the structure usually is in array configuration. A low profile, small in size design has to be considered to maintain a low-cost antenna with simple installation. Unfortunately, constructing an array in small size is not one easy task. The mutual coupling between the antenna elements must be kept as low as possible, maintaining a low correlation coefficient between the arrays. Favorably, however, utilizing polarization diversity technique with directional radiation pattern notably demonstrates low correlation coefficient with higher capacity than the conventional antenna such as dipole antenna [13], [14]. This paper focus on designing a low-profile design consists of simple element and small size enough for indoor base station application utilizing the polarization diversity technique to improve the capacity of the MIMO antenna channel. The challenge is to develop a structure that not only has low profile design in structure and dual-polarization pattern in radiation, but also with high-isolation characteristic between the elements.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 9 فایل ورد ترجمه)