Design and analysis of MIMO system for THz communication using terahertz patch antenna array based on photonic crystals with graphene
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this paper, a novel multiple input/multiple output (MIMO) antenna system with a graphene-based patch antenna arrays for THz communications channel capacity enhancement has been proposed and investigated. Systematic analysis has been conducted on the graphene load conductivity by determining the operating modes related to its chemical potential. Further, the projected MIMO antenna arrays have been designed with three different approaches such as homogeneous, photonic crystals and optimized photonic crystals. The targeted MIMO antenna arrays have been compared with their radiation characteristics such as return loss, bandwidth and gain. The obtained results in CST simulations of the proposed graphene-based 1×2 patch antenna array using optimized photonic crystals substrate exhibited excellent performance improvement as compared to the homogeneous substrate and photonic crystals substrate around 0.65 THz, which achieved a peak gain of 11.80 dB and broad bandwidth greater than 614 GHz. Next, The 2x2 MIMO system scenario was studied and analyzed using the mentioned targeted MIMO antenna arrays by calculating the total path loss and the channel capacity. The obtained results showed that the proposed 2x2 MIMO system with MIMO antenna array based on the optimized photonic crystals substrate achieved the highest capacity and the lowest total loss compared to a simple MIMO antenna array based on a homogeneous substrate. The capacity was calculated as 23.64 bit/s/Hz, and this was a remarkable enhancement compared with previously reported studies. In addition, this capacity was investigated further for different system configurations and different spacings between the transmission antennas and receiver antennas.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».