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Full-Azimuth Beam Steering MIMO Antenna Arranged in a Daisy Chain Array Structure

机译：全方位角波束转向MIMO天线布置在菊花链阵列结构中

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This paper presents a multiple-input, multiple-output (MIMO) antenna system with the ability to perform full-azimuth beam steering, and with the aim of realizing greater than 20 Gbps vehicular communications. The MIMO antenna described in this paper comprises 64 elements arranged in a daisy chain array structure, where 32 subarrays are formed by pairing elements in each subarray; the antenna yields 32 independent subchannels for MIMO transmission, and covers all communication targets regardless of their position relative to the array. Analytical results reveal that the proposed antenna system can provide a channel capacity of more than 200 bits/s/Hz at a signal-to-noise power ratio (SNR) of 30 dB over the whole azimuth, which is equivalent to 20 Gbps for a bandwidth of 100 MHz. This remarkably high channel capacity is shown to be due to two significant factors; the improved directivity created by the optimum in-phase excitation and the low correlation between the subarrays due to the orthogonal alignment of the array with respect to the incident waves. Over-the-air (OTA) experiments confirm the increase in channel capacity; the proposed antenna can maintain a constant transmission rate over all azimuth angles.

机译：本文介绍了一种多输入，多输出（MIMO）天线系统，具有执行全方波束转向的能力，并且目的是实现大于20 Gbps的车辆通信。本文中描述的MIMO天线包括以菊花链阵列结构排列的64个元素，其中通过在每个子阵段中配对元件形成32个子阵列;天线为MIMO传输产生32个独立的子信道，并且无论其相对于阵列的位置如何，都覆盖了所有通信目标。分析结果表明，所提出的天线系统可以在整个方位角上以30 dB的信噪比功率比（SNR）提供超过200位/ s / hz的信道容量，其相当于20 Gbps 100 MHz的带宽。这种显着高的通道容量被认为是由于两个重要因素;由于阵列与入射波的正交对准，由最佳相位激励和子阵列之间的低相关性产生的改进的方向性。空中（OTA）实验证实了通道能力的增加;所提出的天线可以在所有方位角保持恒定的传输速率。

著录项

期刊名称 Micromachines
作者
Kazuhiro Honda; Taiki Fukushima; Koichi Ogawa;
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作者单位

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年(卷),期 2020(11),9
年度 2020
页码 871
总页数 25
原文格式 PDF
正文语种
中图分类
关键词
daisy chain multiple-input multiple-output (MIMO) antenna; beam steering array; large-scale MIMO; over-the-air (OTA) testing; Monte Carlo simulation; connected car;

机译：菊花链多输入多输出（MIMO）天线;光束转向阵列;大规模的MIMO;过空气（OTA）测试;蒙特卡罗模拟;连接的汽车;

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