Una antena compacta de cuatro elementos MIMO alimentada por guía de onda coplanar (CPW) para comunicaciones inalámbricas futuras utilizando optimización de aprendizaje automático

Resumen En este artículo, se presenta una antena compacta de cuatro elementos alimentada por guía de onda coplanar (CPW) para ultra ancho de banda (UWB) y múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) para sistemas de comunicación inalámbrica de futura generación utilizando un enfoque de optimización de aprendizaje automático (ML). La antena propuesta se utiliza para 5G nueva radio (n46/n77/n47/n78/n48/n79), Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 y servicios de comunicaciones de corto alcance dedicados (DSRC), vehículo a infraestructura (V2I), vehículo a vehículo (V2V) y vehículo a red (V2N) en toda la banda de frecuencia de operación. Opera desde 3.2 hasta 11.85 GHz. El ancho de banda es de 8.65 GHz, y el porcentaje de ancho de banda de impedancia es del 115%. Se presenta el análisis comparativo entre elementos duales y cuádruples. Se optimiza a través de varios modelos de ML: K-vecinos más cercanos (KNN), impulso extremo (XGB), red neuronal artificial (ANN) y bosque aleatorio (RF). El modelo de ML KNN logró una mayor precisión del 93%, y predijo con precisión los parámetros S de la antena UWB sugerida. Los parámetros MIMO se calcularon y se encontraron dentro de los límites aceptables. Existe una fuerte correlación entre los resultados simulados y medidos. Por lo tanto, la antena sugerida es un candidato adecuado para los sistemas de comunicación inalámbrica del futuro.