افزايش بهره و كاهش تزويج بين آنتن هاي چند ورودي و چند خروجي با بكارگيري از فرامواد با ضريب شكست نزديك به صفر

Gain Enhancement and Mutual Coupling Reduction Using ZIM Metamaterial in MIMO Array Antennas

در اين مقاله كاربرد جديدي از ساختارهاي فرامواد با ضريب شكست صفر براي افزايش بهره و كاهش تزويج آنتن هاي آرايه اي ارايه شده است .در طرح پشنهادي از سه آنتن ريزنواري ياگي يودا كه به فاصله كم از يكديگر قرار گرفته و صفحات فرامواد استفاده شده است. با حذف جهت دهنده ها در ساختار و استفاده از فرامواد ، ميزان تزويج بين المانها در گستره فركانس كاري به ميزان 5 الي8 دسيبل كاهش و بهره هر آنتن به طور متوسط 3 دسيبل افزايش يافته است . داشتن پهناي باند فركانسي 72 درصدي و فشرده سازي ساختار آرايه ، اين طرح را به گزينه ي مناسبي براي استفاده در سيستم هاي چند ورودي و چند خروجي باند C و برد بلند تبديل كرده است.

In this paper, a new application of Zero-Index Metamaterial (ZIM) structure is proposed for the gain enhancement and Mutual Coupling Reduction of the antenna array. In the proposed design, we used three Microstrip Yagi-Uda antennas which are a short distance away and ZIM substrate. By inserting the ZIM substrate and removing the Microstrip Yagi-Uda antenna directors, the final design offered an improvement in gain by 3dB and in decoupling by 5-8 dB at 4-8.5 GHz. Compression of the proposed structure, 72% bandwidth, low cost made this antenna suitable for various applications such as MIMO systems specifically in C-band long-range radio communications.