加载超表面的双频紧凑高隔离阵列天线设计

为了减小极小距离多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)天线之间的相互耦合,设计了一种极紧凑的高隔离度的双频MIMO贴片天线,谐振频率分别为2.45 GHz和3.5 GHz。该MIMO天线由两个对称的双层U型槽贴片天线组成,其中边与边的距离为0.5 mm(0.004λ0,λ0为中心频率2.45 GHz时的自由空间波长)。利用不同宽度的双层金属线切割对作为超表面单元,该超表面体积紧凑,可以显著降低天线单元之间的相互耦合。仿真和测量结果表明：在天线工作频段2.4～2.5 GHz和3.4～3.6 GHz范围内,单元间的隔离度可以提高到30 dB以上,并且两个天线端口阻抗匹配良好,同时在低频段的总效率提高了9%左右;两天线间的包络相关系数(envelop correlation coefficient,ECC)在2.45 GHz时由0.33降到0.01,在3.5 GHz时由0.09降到0.006,所设计天线具有良好的辐射性能。     

一种可用于5G点对点通信的宽频双极化阵列天线

本文设计了一款高增益宽频双极化天线。该天线采用多层辐射贴片的结构，拓展天线的带宽，并用一对正交分布的微带线直接馈电在辐射贴片上，增强天线极化隔离度，形成双极化特性。通过设计馈电网络，组成阵列后实现良好的带宽与定向辐射特性，并且具有良好的端口隔离度和辐射极化纯度。实测结果表明，小于-10dB的阻抗带宽为18.18%(5.0～6.0GHz),带内平均增益为15.5dBi,全频段端口隔离度小于-30dB,主瓣方向上的主极化电平与交叉极化电平相差40dB,带内增益波动小于3dB,具有良好的增益平坦度。该天线适合作为5G通信系统中的天线单元，具有实用价值。     

新型共口径双频双圆极化微带天线设计

论述了一种共口径双频双圆极化微带天线的设计方法。通过工作于主模和高次模的两辐射贴片嵌套来实现双频双圆极化辐射和满足双馈电端口高隔离度的要求。依据此设计方法按照内外贴片不同频段分配研制了两种天线实物样机,并对天线样机的电性能进行了测量,测量结果表明,天线在两频段上圆极化性能良好,并且双端口隔离度高于35dB,证明了此设计方法的有效性。     

多用途双频双极化双通道MIMO 室内基站天线

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线是MIMO技术的关键,现代无线通信领域的迅速发展对MIMO天线提出了许多新的要求.该文利用微带天线的低剖面特性,采用双线馈电的方式实现了两款双端口的MIMO天线,其中一款基于正方形辐射贴片,两个端口都工作于2.4GHz并且具有相同的辐射特性;改变贴片的尺寸可以得到另一款双频MIMO天线,分别工作于2.4GHz和3.5GHz,可以同时覆盖LTE(Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)频段与WiFi(Wireless Fidelity)的部分频段,该天线的最大增益可达8dB,并且两个端口对应两个互相垂直的极化,满足室内基站的需要.     

一种提高微带MIMO 天线端口隔离度的新方法

多输入多输出(MIMO) 无线通信系统已经成为提高通信系统可靠性和数据传输速率的有效技术。MIMO 通信系统中,终端天线的性能对系统通信容量的提升至关重要。为了提高天线端口隔离度,提出了一种在微带天线辐射贴片上加载缝隙阵列实现天线极化分集,提高天线隔离度的方法,并且将这种方法应用于两个2 单元微带MIMO 天线设计中,取得了良好的效果。缝隙阵列加载不但抑制了微带MIMO 天线单元间的耦合,而且产生了更多谐振频点,改善了高频谐振频点畸变的天线辐射方向图,并且天线尺寸也得到了很大的减缩。最后对比分析了设计的两个微带MIMO 天线,实测结果与仿真计算比较可知,在工作带宽内,单元天线间耦合得到了非常有效的抑制。这种在平面天线辐射贴片加载缝隙阵列改变天线极化方向的技术可以很好地用来抑制多天线系统中单元天线间的耦合,而且对天线的其他性能不会造成影响。     

高端口隔离度双极化贴片天线设计

针对WLAN的MIMO系统应用要求,并缩小天线所占据的空间,设计具有高端口隔离度的双极化贴片天线。采用共面带状线馈电的环形贴片和微带馈电单极贴片相结合形式,利用环形辐射元与单极子辐射元产生正交线极化的特点,实现双馈双极化天线。实验结果显示,所设计天线的工作频带范围为2.27~2.73GHz,端口隔离度在31dB以上。同时,单极结构辐射元主极化要比其交叉极化大25dB以上,环形结构辐射元在较大空间范围内其主极化比交叉极化大23dB以上。这表明所设计双馈双极化天线具有较高的端口隔离度,且有良好的极化纯度。通过结构参数调整,还可望同时覆盖5.8GHz频段,以满足IEEE802.11n标准要求。     

可用于物联网的高隔离度双频MIMO天线

设计了一种高隔离度双频多输入多输出（MIMO）天线,该天线覆盖2.4 GHz和5 GHz无线局域网频带,可以应用于移动物联网之中。天线包含两个相同的辐射单元天线,采用微带馈电的方式进行馈电。单元天线使用单极子天线作为基本辐射器,其包含一根长的和短的单极子天线,分别谐振在低频和高频频段。通过在两个单元天线中间加载T型隔离器提高了单元天线之间的隔离度。天线的辐射振子、馈电以及T型隔离器都印刷在同一块微波板材上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,该天线在1.9~2.8 GHz以及4.7~6.2 GHz频带范围内能实现良好的双频工作特性,天线隔离度近20 dB,可以广泛应用于物联网系统中。     

可用于WLAN的双频MIMO天线设计

设计了一款可用于WLAN的双频MIMO天线。天线的正面为L型单极子,背面为金属接地板。通过在接地板上加载耦合枝节使天线具有双频特性。同时,为了天线的小型化,对耦合枝节进行了弯折处理,减小天线尺寸。在两个天线单元之间加载T型寄生枝节和刻蚀矩形缝隙来提高天线的隔离度。使用电磁仿真软件和矢量网络分析仪对天线进行仿真和实测,结果表明：天线的工作频段为2.4～2.55 GHz和5.1～6.3 GHz,覆盖了WLAN的频段,同时在低频段内隔离度高于19 dB,高频段内隔离度高于25 dB。此外,天线的包络相关系数小于0.01且具有全向辐射特性。天线整体性能较好,可以满足WLAN的需求。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口,且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器,明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明,带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB,4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi,26 GHz的最大增益11.7 dBi,〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性,且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元,相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

一种适用于5G智能终端的新型自解耦天线对

MIMO技术是5G通信的核心技术，然而在空间受限的智能设备上布置更多的天线将导致天线间相互耦合，造成MIMO系统性能损失；加之智能设备朝全面屏发展的趋势，天线占用的空间也被进一步压缩。因此在小的净空下实现高隔离度是当前5G智能设备天线设计的关键。针对以上问题，文中设计了一种新型自解耦MIMO天线对。该天线对的两个端口在天线一体化结构设计中考虑解耦设计，无需任何额外的解耦结构。仿真结果表明：该自解耦天线对在3.4～3.6 GHz频段上的隔离度大于19 dB;4×4 MIMO系统各端口间的隔离度在3.4～3.6 GHz频段上优于16.7 dB,ECC<0.022，系统仿真的总效率达到88%～94%；该方案在净空1 mm的前提下实现。相比于已有设计，该设计在现有5G智能手机的高集成度MIMO天线领域具有可导入性。