IAESCOREIAESCORE

International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE)International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE)

Dalam makalah ini diusulkan suatu teknik untuk merancang array antena yang terdiri dari elemen-elemen berarah untuk estimasi arah kedatangan (DOA). Pendekatan ini khususnya diterapkan untuk mengembangkan array antena hibrida dengan akurasi yang ditingkatkan, yang mencakup estimasi spektral spasial digital setelah pemrosesan awal secara analog. Rumus eksplisit sebelumnya untuk menghitung batas bawah Cramér–Rao (CRLB) yang menentukan hubungan antara varians estimasi DOA dan pola radiasi elemen antena, geometri array, telah digunakan. Ide utama dari teknik yang diusulkan adalah memperhitungkan pola spasial dan penguatan (gain) dari elemen antena. Penguatan tinggi, berbeda dengan jumlah elemen antena atau jarak antar elemen, merupakan faktor paling penting yang memungkinkan pengurangan kesalahan estimasi DOA. Beberapa contoh perhitungan pola radiasi elemen antena yang meningkatkan akurasi estimasi DOA dengan super-resolusi disajikan dalam makalah ini. Array antena yang diusulkan dimodelkan berdasarkan metode momen (MoM). Nilai kesalahan rata-rata kuadrat (RMSE) setelah estimasi DOA diperoleh. Hasil menunjukkan bahwa sistem hibrida yang dihasilkan dapat mengurangi nilai kesalahan dalam estimasi DOA dengan super-resolusi.

Makalah ini mengusulkan metode desain array antena digital untuk meningkatkan akurasi estimasi arah kedatangan (DOA) dengan super-resolusi, yang mempertimbangkan penguatan dan pola berarah dari elemen antena individu, berbeda dari metode sebelumnya yang mengabaikan sifat ini.Berdasarkan simulasi dan ekspresi analitis, diketahui bahwa penguatan tinggi dapat mengkompensasi jumlah elemen antena yang lebih sedikit, sehingga memungkinkan pencapaian akurasi yang setara.Pendekatan ini berhasil diterapkan dalam merancang arsitektur array hibrida dengan jumlah elemen yang lebih sedikit tanpa mengurangi akurasi, yang dapat diwujudkan secara praktis dalam konstruksi hibrida berbasis beam space.

Pertama, perlu dikembangkan penelitian mengenai desain array antena berbasis elemen mikrostrip dengan pola radiasi adaptif, yang dapat secara dinamis menyesuaikan penguatan dan bentuk berkas sesuai kondisi lingkungan propagasi sinyal, untuk meningkatkan akurasi estimasi DOA pada skenario mobile. Kedua, layak dieksplorasi penggunaan algoritma optimasi evolusioner yang lebih canggih, seperti differential evolution atau particle swarm optimization, untuk menyintesis pola radiasi elemen antena dengan batasan fisik yang lebih realistis, guna mendapatkan varian minimal pada berbagai sudut datang. Ketiga, penting untuk menyelidiki penerapan pendekatan desain serupa pada frekuensi mmWave (milimeter wave) dalam sistem 5G/6G, terutama bagaimana efek coupling antar elemen dan kerugian transmisi memengaruhi performa estimasi DOA pada frekuensi tinggi, dengan membandingkan hasil antara model simulasi ideal dan hasil eksperimen berbasis prototipe fisik.

  1. volume | PIER Journals. volume pier journals home special issues featured articles photonics publication... doi.org/10.2528/PIERL08111911volume PIER Journals volume pier journals home special issues featured articles photonics publication doi 10 2528 PIERL08111911
Read online
File size814 KB
Pages11
DMCAReport

Related /

ads-block-test