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Compact MIMO Antenna with Wide-Band Isolation and Ground Mode Resonance for Smart Glasses

그라운드 모드의 공진을 이용한 광대역 격리도를 가지는 스마트 안경용 소형 MIMO 안테나

  • Ryu, Jongin (Department of Electronics and Computer Engineering, Hanyang University) ;
  • Kim, Hyeongdong (Department of Electronics and Computer Engineering, Hanyang University)
  • 유종인 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과) ;
  • 김형동 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과)
  • Received : 2018.08.23
  • Accepted : 2018.10.01
  • Published : 2018.10.31

Abstract

In this letter, a compact multiple-input multiple-output(MIMO) antenna design for a 2.4 GHz wireless local area network(WLAN) band is proposed for use in smart glasses. To miniaturize the MIMO antenna system, a ground plane is employed within the antenna and a T-shaped ground is proposed. To achieve wideband isolation, dual resonance is formed by the ground mode. One resonance is created by the T-shaped ground and the second resonance is created by adding a slot and a capacitor between the two feed lines. The measurements show that the reflection coefficient characteristic was less than -5.1 dB, whereas the isolation obtained was less than -20 dB. The diversity performance was evaluated using the measured two-dimensional radiation patterns, and the envelope correlation coefficient(ECC) values achieved in the target band(2.4~2.5 GHz) were less than 0.1.

본 논문에서는 스마트 안경에서 사용가능한 2.4 GHz 무선 근거리 통신망(WLAN) 대역용 소형 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 설계 및 구현에 대한 제안을 하였다. MIMO 안테나 시스템을 소형화하기 위해서, 안테나의 그라운드면을 방사체로서 사용하였으며, T 자형의 접지면을 제안하고 있다. 광대역 격리를 특성을 확보하기 위해, 이중 공진이 그라운드 모드에서 형성되도록 한다. 하나의 공진은 T 자형 접지에 의해 생성되고, 두 번째 공진은 두 개의 급전선 사이에 슬롯과 커패시터를 추가하여 만들어진다. 구현된 안테나의 측정 결과, 반사 계수 특성은 -5.1 dB보다 작지만, 얻는 격리 특성은 -20 dB 미만이다. 다이버시티 성능은 측정된 2차원 방사 패턴을 사용하여 평가하였고, 목표 대역(2.4~2.5 GHz)에서 측정된 ECC(envelope correlation coefficients) 값은 0.1 미만이다.

Keywords

References

  1. S. Choi, J. Choi, "Miniaturized MIMO antenna with a high isolation for smart glasses," in 2017 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications(APWC), Verona, 2017, pp. 61-63.
  2. Z. Qin, W. Geyi, M. Zhang, and J. Wang, "Printed eightelement MIMO system for compact and thin 5G mobile handset," Electronic Letters, vol. 52, no. 6, pp. 416-418, Mar. 2016. https://doi.org/10.1049/el.2015.3960
  3. L. Qu, R. Zhang, and H. Kim, "Decoupling between ground radiation antennas with ground-coupled loop-type isolator for WLAN applications," IET Microwave Antennas & Propagation, vol. 10, no. 5, pp. 546-552, 2016. https://doi.org/10.1049/iet-map.2015.0562
  4. J. Ryu, H. Kim, "Compact MIMO antenna for application to smart glasses using T-shaped ground plane," Microwave and Optical Technology Letters, vol. 60, no. 8, pp. 2010-2013, 2018. https://doi.org/10.1002/mop.31288