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

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dc.contributor.advisorD’Assunção, Adaildo Gomes
dc.contributor.advisor-co1Silva Neto , Valdemir Praxedes da
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3867-3297pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4160231554601828pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4159638862269940pt_BR
dc.contributor.authorPaiva, Samuel Belarmino de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4914-1803pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6498243690382060pt_BR
dc.contributor.referees1Mendonça., Laércio Martins de
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7861-3761pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1853488415531363pt_BR
dc.contributor.referees2D’Assunção Junior, Adaildo Gomes
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7359899329008024pt_BR
dc.contributor.referees3Serres, Alexandre Jean René
dc.contributor.referees3IDhttps://orcid.org/0000-0002-2912-5769pt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5988817460788034pt_BR
dc.contributor.referees4Peixeiro, Custódio José de Oliveira
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7635975069148170pt_BR
dc.date.accessioned2024-03-08T20:07:08Z
dc.date.available2024-03-08T20:07:08Z
dc.date.issued2023-05-23
dc.description.abstractThis work presents three MIMO (multiple-input multiple-output) antennas for applications in modern wireless communication systems. The first proposed MIMO antenna has compact dimensions, high isolation between ports and can be used for wireless local area network (WLAN) applications; the second proposed MIMO antenna is a miniaturized MIMO antenna, with high isolation between the ports and which can be used in ultra-wideband (UWB) applications; the proposed third MIMO antenna can be used for smartphone applications and covers the WLAN and 5G bands. Among the advantages that 5G offers, we can highlight ultra-fast speeds, low latency, large channel capacity, high spectral efficiency and massive connection density. Then, MIMO antennas have been extensively studied for applications in this technology, because they can considerably increase the data rate and the channel capacity, due to the channel capacity being proportional to the number of antennas used in transmission and reception, as well they can also improve the link reliability of wireless communications systems through multi-path data transmission and reception. The proposed MIMO antennas were designed using ANSYS HFSS software for numerical characterization, and the prototypes were manufactured with FR-4 dielectric and measured, showing good agreement between simulated and measured results. A key performance parameter of MIMO antennas, the envelope correlation coefficient (ECC), is analyzed and presents good results for the three proposed MIMO antennas. Furthermore, for the proposed antenna for smartphone applications, the effects caused by the user's hands are investigated, which is an extremely important performance parameterpt_BR
dc.description.resumoEste 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 importantept_BR
dc.identifier.citationPAIVA, Samuel Belarmino de. Simulação e projeto de antenas MIMO para aplicações nas tecnologias UWB, 5G e em smartphones / Samuel Belarmino de Paiva. 2023. 94 f. Orientação: Prof. Dr. Adaildo Gomes D'Assunção. Coorientação: Prof. Dr. Valdemir Praxedes da Silva Neto.Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação, Natal, RN, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57836
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAntena MIMOpt_BR
dc.subject5Gpt_BR
dc.subjectWLANpt_BR
dc.subjectisolaçãopt_BR
dc.subjectsmartphone.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleSimulação e projeto de antenas MIMO para aplicações nas tecnologias UWB, 5G e em smartphonespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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