इसमें एकल एंटेना के डिजाइन के साथ-साथ सिस्टम-स्तरीय प्रौद्योगिकियों का डिज़ाइन शामिल है, जिनका उल्लेख ऊपर सिस्टम स्तर पर किया गया है, जैसे कि मल्टी-बीम, बीमफॉर्मिंग, सक्रिय एंटीना सरणी, विशाल एमआईएमओ, आदि।
विशिष्ट एंटीना डिजाइन के दृष्टिकोण से, मेटामटेरियल्स की अवधारणा के आधार पर विकसित तकनीक से बहुत लाभ होगा। वर्तमान में, मेटामटेरियल्स ने 3 जी और 4 जी में सफलता हासिल की है, जैसे कि लघुकरण, कम प्रोफ़ाइल, उच्च लाभ और आवृत्ति बैंड प्राप्त करना।
दूसरा एक सब्सट्रेट या पैकेज एकीकृत एंटीना है। ये एंटेना मुख्य रूप से अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति बैंड, यानी मिलीमीटर तरंग बैंड में उपयोग किए जाते हैं। हालांकि उच्च आवृत्ति बैंड का एंटीना आकार छोटा है, एंटीना का नुकसान बहुत बड़ा है, इसलिए एंटीना को सब्सट्रेट या टर्मिनल पर एक छोटे पैकेज के साथ एकीकृत करना बेहतर होता है।
तीसरा एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लेंस है। लेंस का उपयोग मुख्य रूप से उच्च आवृत्ति बैंड में किया जाता है। जब तरंगदैर्घ्य बहुत छोटा होता है, तो माध्यम लगाने से फोकस पर जा सकता है। उच्च आवृत्ति वाला एंटीना बहुत बड़ा नहीं होता है, लेकिन माइक्रोवेव की तरंग दैर्ध्य बहुत लंबी होती है, जिससे लेंस का उपयोग करना मुश्किल हो जाता है। यह बहूत अच्छा होगा।
चौथा एमईएमएस का अनुप्रयोग है। जब आवृत्ति बहुत कम होती है, तो एमईएमएस को स्विच के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। एक मोबाइल टर्मिनल में, यदि एक एंटीना को प्रभावी ढंग से नियंत्रित और पुनर्निर्मित किया जा सकता है, तो एक एंटीना का उपयोग कई उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।
एक उदाहरण के रूप में एक विद्युत चुम्बकीय लेंस लेते हुए, यह डिज़ाइन एक बहु-तत्व एंटीना सरणी के सामने एक विद्युत चुम्बकीय लेंस रखने की अवधारणा का परिचय देता है (यहां एक पारंपरिक ऑप्टिकल लेंस के विपरीत, माइक्रोवेव या मिलीमीटर तरंग के निम्न-अंत आवृत्ति बैंड पर एक लेंस लगाया जाता है। ) जब प्रकाश जब एक निश्चित कोण से आपतित होता है, तो फोकल तल पर एक स्थान बनता है, और बड़ी मात्रा में शक्ति उस स्थान पर केंद्रित होती है, जिसका अर्थ है कि क्षमता का पूरा हिस्सा बहुत छोटे क्षेत्र में प्राप्त होता है।
जब घटना की दिशा बदलती है, तो फोकल तल पर स्थान' की स्थिति भी बदल जाती है। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, जब कोण प्रक्षेपित होता है, तो एक काला रंग ऊर्जा वितरण उत्पन्न होता है। यदि यह एक निश्चित कोण θ (लाल रंग) पर आपतित होता है, तो मुख्य ऊर्जा काले रंग के क्षेत्र से विचलित हो जाती है।
इस अवधारणा का उपयोग यह भेद करने के लिए किया जा सकता है कि ऊर्जा कहाँ से आती है। घटना की दिशा और सरणी या फोकल तल पर ऊर्जा एक-से-एक पत्राचार में हैं। इसके विपरीत, विभिन्न स्थितियों में एंटीना को उत्तेजित करने से एंटीना अलग-अलग दिशाओं में विकीर्ण हो जाएगा। यह एक-से-एक पत्राचार है।
यदि फोकल प्लेन में विकिरण करने के लिए कई इकाइयों का उपयोग किया जाता है, तो कई वाहक बीम विकिरण उत्पन्न हो सकते हैं, जो कि तथाकथित बीमफॉर्मिंग है; यदि इन बीमों के बीच स्विचिंग होती है, तो बीम स्कैनिंग होती है; यदि इन एंटेना का एक साथ उपयोग किया जाता है, तो विशाल MIMO प्राप्त किया जा सकता है। यह सरणी बड़ी हो सकती है, लेकिन प्रति बीम बहुत कम सरणियों के साथ उच्च लाभ विकिरण प्राप्त किया जा सकता है।
यदि एक साधारण सरणी का आकार समान है, तो हर बार प्राप्त ऊर्जा यह है कि इस क्षेत्र में सभी इकाइयों को ऊर्जा प्राप्त करनी चाहिए। यदि एक बड़े क्षेत्र में केवल एक इकाई प्राप्त होती है, तो प्राप्त ऊर्जा केवल एक बहुत छोटा हिस्सा है; और सरणी का अंतर यह है कि एक ही कैलिबर बिना किसी नुकसान के केवल कुछ इकाइयों के साथ सारी ऊर्जा प्राप्त कर सकता है। अलग-अलग कोण आते हैं, और ये ऊर्जा एक ही समय में अलग-अलग जगहों से प्राप्त की जा सकती है।
यह पूरी प्रणाली को बहुत सरल करता है। यदि प्रत्येक कार्य के लिए केवल एक दिशा है, तो केवल एक आंशिक एंटेना ही काम कर सकता है, जो एक साथ एंटेना की संख्या को कम करता है। उप-सरणी की अवधारणा अलग है, यह स्थानीय बहु-एंटीना को उप-सरणी बनाने के लिए है, इस बार उप-सरणी इकाइयों की संख्या में वृद्धि के साथ चैनलों की संख्या घट जाती है। उदाहरण के लिए, एक 10×10 सरणी, यदि यह 5×5 के साथ एक उप-सरणी बन जाती है, तो यह केवल चार स्वतंत्र चैनल बन जाती है, और चैनलों की पूरी संख्या कम हो जाती है।