Discrete formulation of envelope correlation coefficient for faster analysis in MIMO antenna systems



Título del documento: Discrete formulation of envelope correlation coefficient for faster analysis in MIMO antenna systems
Revue: Ingeniería. investigación y tecnología
Base de datos:
Número de sistema: 000537927
ISSN: 1405-7743
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México
2Instituto Politécnico Nacional, México
3Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento Eléctrico, Iztapalapa. México
Año:
Periodo: Oct-Dic
Volumen: 23
Número: 4
País: México
Idioma: Inglés
Resumen en español En este artículo se presenta la derivación fácil de una expresión matemática de programas para calcular el Coeficiente de Correlación de Envolvente (ECC, por sus siglas en inglés) entre dos antenas, después de obtener las expresiones de campo eléctrico en la región de campo lejano. La principal ventaja del algoritmo resultante es su alta rapidez para obtener resultados comparando el proceso con las herramientas que utilizan los softwares comerciales. Esta novedosa representación proporciona una ecuación discreta que se puede emplear después de obtener el campo eléctrico en coordenadas esféricas mediante procesos de simulación computacional. Por lo tanto, se obtiene otra alternativa eficiente para repostar el ECC tanto en antenas con baja o alta eficiencia de radiación, en lugar de utilizar una ecuación menos precisa basada en los parámetros S, la cual no asegura una alta precisión cuando se utilizan antenas con baja eficiencia de radiación. En el artículo se presenta una comparación de resultados obtenidos mediante el algoritmo propuesto con los resultados obtenidos mediante software comercial, observándose una gran convergencia de valores, pero con la ventaja de que los tiempos de simulación son marcadamente menores cuando se utiliza el método desarrollado en esta investigación.
Resumen en inglés In this paper, an easy-to-program mathematical expression to compute the Envelope Correlation Coefficient (ECC) between two antennas by using their radiated electric fields at the far-field region is derived. The main advantage of the resulting algorithm is its higher speed to obtain results compared to those used in commercial software. This novel approach presents a discrete equation that can be employed after obtaining the electric field in spherical coordinates by computer simulations. Thus, another alternative arises to report this metric for low or high radiation efficiency antennas, instead of the less accurate S-parameter-based equation, which does not ensure high accuracy when low radiation efficiency antennas are under study. A comparison between the presented algorithm and the results given by commercial software is shown and discussed, in which is clearly observed that the results are greatly convergent, but with the advantage of achieving a lesser time uting period by the proposed method.
Palabras clave: Diversidad espacial,
Coeficiente de correlación de envolvente,
Sistemas de múltiple entrada-múltiple salida
Keyword: Spatial diversity,
Envelope correlation coefficient,
Multiple-input-multiple-output (MIMO) systems
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