Parazit çok girişli çok çıkışlı (ÇGÇÇ) sistemlerin başarım analizi

Abstract

Telsiz iletişimde alıcıda ve vericide birden çok antenin kullanıldığı çok girişli çok çıkışlı (MIMO) sistemler kullanılarak yüksek veri hızlarına ulaşılmıştır. Ancak daha az yer kaplayan, daha az maliyetli ve daha çok veri hızı sağlayan sistemlere gereksinim duyulmaktadır.Alıcı ve verici anten sistemlerindeki antenlerden sadece birinin veya birkaçının aktif olarak beslenmesiyle ve parazit antenlerin kullanımıyla RF besleyici devreleri basitleştirilebilir. Ayrıca, antenlerin birbirlerine yakınlaşmasından dolayı anten sistemlerini daha küçük alanlara sığdırmak mümkündür. Bunun yanısıra verici çıkış gücü, antenlerden sadece birini beslemek için kullanıldığından, geleneksel MIMO sistemlerine göre daha verimli kullanılmıştır ve dolayısıyla sistemin başarımını artırmak mümkündür.Bunun için Rayleigh sönümlemeli bir kanalda, 3x3 ve 5x5 MIMO sistem modellerinde verici antenlerden birinin beslenip diğerlerinin parazit olarak kullanılması durumundaki bit hata olasılığı (BHO) ve dizi kazancı başarımları incelenmiştir. Verici antenler arasındaki ilinti, antenler arası ortak empedanslar cinsinden ifade edilmiştir. Alıcı antenler tarafından alınan sinyaller büyül oran birleştirme (BOB) kullanılarak birleştirilmiştir. Parazit antenlere bağlanan reaktif empedansların ve antenler arası uzaklığın sistem başarımına etkileri incelenmiş ve elde edilen sonuçlar geleneksel MIMO sistemlerinin başarımları ile karşılaştırılmıştır.

In wireless communications, high data rates have been achieved by using multiple input multiple output (MIMO) systems. However, MIMO systems are desired to occupy less space and be less expensive. This thesis is concerned with parasitic MIMO systems, where only one or some of the antennas in the transmitter is fed actively. RF feeding circuits thus become more simple, and since antennas get closer to each other, it will be possible to fit antenna systems into smaller spaces. Besides, since only the active antenna(s) in the transmitter is fed, transmit power is used more effectively, system performance can be improved with respect to the traditional MIMO systems.Thus, bit error probability (BER) and array gain are analysed in a Rayleigh fading channel, of 3x3 and 5x5 multiple input multiple output (MIMO) systems in which only one of the transmitter antennas is fed, whereas the others are used as parasitic elements. The correlation between the transmit antennas is accounted for in terms of the mutual empedances between the antennas. The signals received by the receive antennas are combined using maximal ratio combining (MRC). Effects of reactive load empedances connected to the parasitic antennas and of the distance between antennas are analysed in comparison with the traditional MIMO systems.