緊湊型MIMO天線的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，頻譜資源日益短缺，如何能夠有效的提高頻譜利用率已成為通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一。MIMO技術(shù)可以在不提高發(fā)射功率和不增加額外傳輸帶寬的前提下，顯著地提高頻譜利用率和信道容量，已成為今后移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)之一。但隨著移動(dòng)通信設(shè)備的小型化和便攜化發(fā)展，MIMO終端系統(tǒng)中的多天線必須要共存在有限的空間之中，天線單元之間的距離越近，彼此之間的耦合也會(huì)越強(qiáng)，如何降低天線單元之間的耦合、實(shí)現(xiàn)多天線的收發(fā)是天線

2、設(shè)計(jì)工程師亟待解決的問(wèn)題。
　　首先，本文分析了MIMIO天線去耦合研究背景，綜述了移動(dòng)通信系統(tǒng)和MIMO天線技術(shù)的發(fā)展歷程，歸納了MIMO天線設(shè)計(jì)中應(yīng)用過(guò)的去耦合技術(shù)及其研究現(xiàn)狀。
　　其次，設(shè)計(jì)了一款基于雙面雙帶結(jié)構(gòu)的雙頻MIMO天線，通過(guò)聯(lián)合使用垂直極化、中和線以及地縫結(jié)構(gòu)去耦合措施，使該雙頻MIMO天線在2.18～2.51GHz和3.25～3.96GHz工作帶寬內(nèi)，隔離度都達(dá)到了20dB以上，并且在WLAN2.4GH

3、z（2.4～2.484GHz）和WiMAX3.5GHz（3.4～3.69GHz）頻段內(nèi)，隔離度分別達(dá)到了21.5dB和20.8dB以上。采用仿真和實(shí)際測(cè)量?jī)煞N方式驗(yàn)證了該雙頻MIMO天線滿足設(shè)計(jì)要求。
　　再次，基于CPW饋電的小型單極子天線，對(duì)工作帶寬可以完全覆蓋 WLAN和WiMAX所有頻段的三頻MIMO天線的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，該三頻MIMO天線的設(shè)計(jì)中利用垂直極化技術(shù)和寄生單元結(jié)構(gòu)來(lái)降低耦合，使得WLAN2.4GHz和WiMA

4、X3.5GHz頻段內(nèi)的隔離度達(dá)到了22.4dB以上，其他頻段內(nèi)的隔離度都達(dá)到了29dB以上。該三頻MIMO天線實(shí)物的測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合，說(shuō)明該MIMO天線的設(shè)計(jì)是有效的。
　　最后，結(jié)合平面單極子天線和縫隙天線的典型結(jié)構(gòu)，通過(guò)在單極子天線單元的基本結(jié)構(gòu)上加載縫隙天線單元可減少整體尺寸的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一款工作帶寬為4.6～10.1GHz的超寬帶MIMO天線。通過(guò)采用地縫結(jié)構(gòu)和方向圖去耦方式，在整個(gè)工作帶寬內(nèi)都獲得了21dB