一种高隔离度的双阻带超宽带MIMO天线设计

针对无线通信系统中的超宽带传输要求,设计了一种以FR4为基板的高隔离度的双阻带超宽带MIMO天线。天线由两个辐射单元组成,两个天线辐射单元结构相同,采用了微带馈电的馈电方式。该MIMO天线单元为U型的超宽带单极子天线,通过在天线单元上刻制两个U型槽,使得在天线的工作频率上添加了用于WiMAX和WLAN的阻带。在两个单元天线中间,引入了一条T型地板枝节作为隔离结构,用于改善MIMO天线的隔离度。经网络矢量分析仪测试结果表明,该天线覆盖在2.44～10.75 GHz,且隔离度全部低于-22 dB,拥有较高的隔离度,最大增益为6.76 dB,在实际工程应用当中可以满足UWB无线通信的要求。     

具有高隔离度的紧凑型三陷波UWB-MIMO天线设计

提出了一种具有高隔离度的紧凑型三陷波超宽带（ultra-wideband, UWB）多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）天线,整体尺寸为38 mm×26 mm×1.2 mm.通过对辐射贴片底部两侧进行多切角,实现了宽带化;通过在接地板上加载改进的波纹T型去耦结构,并刻蚀倒“π”型槽缝隙,实现了较高隔离度;通过在辐射贴片上刻蚀“U”型缝隙、在馈线上刻蚀类“H”型缝隙以及在右侧引入倒“C”型寄生枝节,实现了WiMAX(3.3～3.6 GHz)、WLAN(5.15～5.85 GHz)和X波段（7.25～7.75 GHz）3个频段的陷波.仿真与测试结果表明,该天线工作频段为2.9～11.3 GHz（相对带宽达到118.31%）,隔离度小于-22.6 dB,包络相关系数小于0.01,辐射效率高,辐射特性良好,可以广泛应用于无线通信系统领域中.     

四元超宽带高隔离MIMO槽天线的设计

提出了一款基于FR4的共面波导(CPW)馈电四元超宽带(UWB)高隔离MIMO天线。该天线由4个单元槽天线组成,天线尺寸为65 mm×65 mm×0.8 mm。通过采用缺陷地结构和切角的方式实现了天线的超宽带特性。单元天线相互垂直放置实现了极化分集,同时在天线中间加载隔离栏栅结构,增加了天线的隔离度。对天线进行加工测试,测试结果能覆盖2.86～11.1 GHz并在频段内隔离度大于20 dB,天线具有高隔离、超宽带和较低的包络相关系数(ECC<0.006)的特点。天线采用(CPW)的馈电形式,更易应用于集成电路中,适用于各种超宽带系统。     

一种紧凑型MIMO超宽带缝隙天线设计

设计了一种紧凑型的MIMO超宽带缝隙天线。该天线不采用任何解耦结构可以获得较高的隔离度。通过应用位置不对称的天线单元和缝隙天线来实现,这种结构可以减小天线的尺寸,设计的超宽带天线尺寸为15mm×20mm。测量结果表明,超宽带天线在3.1~12.0GHz内保持良好的全向辐射特性和稳定的增益,测量阻抗隔离比大于24dB。相关系数(ECC)和信道容量损失(CCL)都在可以接受的范围内。该天线可应用于超宽带通信系统中。     

适用于5G通信的宽带毫米波MIMO天线的设计

针对当前5G通信要求的高速率,提出了一种加载水平条形枝节和蝶形寄生单元的倒L型偶极子宽带MIMO天线。该天线以具有不完全地板的倒L型偶极子天线为辐射主体,加载水平条形枝节有效拓展了天线带宽,在天线上端加载一个蝶形寄生单元,有效提升了天线增益;最后将两个天线单元正交摆放,得到了MIMO天线的最终结构。对天线进行仿真与优化,最终结果表明,天线相对带宽达到40.9%(23.1~35 GHz),工作频带内的隔离度均小于-19 dB,带内增益为5.3~7.13 dBi。与引文其它天线相比,目标天线尺寸较小,具有较宽的频带和较高的增益,同时具有良好的隔离度和定向性。天线实测结果与仿真结果基本吻合,验证了其研究与应用价值。     

一种小型化的高隔离度UWB-MIMO天线

提出了一种紧凑、高性能、形状新颖的具有高隔离度的超宽带多输入多输出(ultra-wideband multiple-input multiple-output, UWB-MIMO)天线.天线由两个圆形辐射元件组成,享有共同的类F形接地平面,尺寸为30 mm×18 mm.在天线的接地平面中引入类F形短截线,在MIMO天线元件之间产生高度隔离.所设计的UWB-MIMO天线具有极低耦合(S₂₁<-22 dB)、低包络相关系数(ECC<0.003)、高分集增益(DG>9.98 dB),适用于便携式通信设备.     

采用阶梯形微带馈线的高隔离度超宽带MIMO天线

提出了一种小型二端口超宽带(UWB)多输入多输出(MIMO)天线。该天线由两个相同的矩形单极子和缺陷地结构(DGS)组成,通过改进阶梯形微带馈电线,在介质基板底层和顶层添加H 形枝节,并在辐射贴片上添加矩形条,提高了天线的带宽和隔离度。实验结果表明:该天线在1~20 GHz 工作频带内的隔离度大于21 dB,包络相关系数小于0.02。实测与仿真结果相符,表明该天线适用于UWB MIMO 系统,且该天线结构紧凑,尺寸仅为22 mm×29 mm×0.8 mm,可用于便携式通信设备。     

一种面向5G通信的宽带8单元MIMO天线设计

提出了一种面向5G的宽带8端口多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）天线.天线单元采用多枝节单极子结构,能够激发多模态,且能覆盖多频段.同时,采用弯折结构来实现小型化,且在相邻单元之间设计T形突出地结构来提高隔离度.仿真和实测结果显示,该天线在3~7.1 GHz内回波损耗大于10 dB,在3.3~7.1 GHz内隔离度高于15 dB.因为进行了有效的去耦,天线体现出明显的辐射分集特性,天线在目标sub-6 GHz频段内的包络相关系数（envelope correlation coefficient,ECC）接近0.在一8×8 MIMO系统中,计算得到的峰值遍历信道容量为43 bps/Hz,达到传统2×2 MIMO上限值的3.74倍.该8单元MIMO天线具有良好的分集和复用能力,能满足5G通信在sub-6 GHz的高速数据传输需要.     

一种紧凑的双极化超宽带MIMO天线设计

设计了一种紧凑的双极化超宽带MIMO天线。该天线由一个六边形的贴片组成,它具有结构紧凑、体积小的特点。在六边形的地板平面上接一个矩形垂直臂,实现了35%的3 dB轴比带宽以及两个端口之间的隔离。在矩形垂直臂中加入两个L型散热器,提高了隔离度,这种双极化的MIMO天线可以减少多径衰落的影响。测量结果表明:该天线在超宽带频带内保持良好的全向辐射特性,天线增益小于5 dBi,隔离比大于15 dB,包络相关系数(ECC)小于0.01,该天线可以应用于超宽带无线通信系统。     

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。     

具有双陷波特性的UWB-MIMO天线

提出了一款具有双陷波特性的紧凑型超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output, UWB-MIMO)天线. 天线由两个辐射元件组成,整体尺寸为41 mm×25 mm×1.6 mm. 通过在天线的接地平面中引入两个叠加的T型结构获得良好的隔离度;同时,通过在天线上刻蚀C型槽和U型槽实现双陷波特性,有效抑制了无线局域网(wireless local area networks, WLAN)和X波段通信卫星的干扰;并从表面电流分布的角度分析了陷波原理. 实验结果表明:所设计的MIMO天线的阻抗带宽为2.8~13.4 GHz,两个陷波频带分别为4.8~5.94 GHz和6.9~8.23 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于15 dB. 说明MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(envelope correlation coefficient, ECC)(<0.1),适用于UWB-MIMO系统应用.     

一种小型化超宽带MIMO天线设计

提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带(Ultra Wideband, UWB)多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成, 为了增加天线阻抗带宽, 每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法, 减少地板表面波和空中电磁波影响, 达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明:该天线在3.1~11 GHz频段内满足端口反射系数|S₁₁| < -10 dB, 隔离度|S₁₂|在7~11 GHz频段内小于-25 dB, 在3.1~7 GHz频段内小于-16 dB, 并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.     

毫米波宽带双陷波MIMO天线设计

为有效抑制部分毫米波通信信号干扰,实现无线通信设备小型化,设计了一款具有双陷波特性的毫米波宽带MIMO天线。天线基本单元由辐射单元、微带馈线、Rogers RO4350B基板以及接地板构成。通过在天线辐射贴片刻蚀U型槽,以及接地板添加倒U型枝节,可在工作频段内产生双陷波特性;进一步在接地板引入圆形开槽使MIMO天线获得良好的隔离度。该天线结构紧凑,尺寸仅为26.7 mm×16.67 mm×1.524 mm,工作于21～40 GHz频段,其中陷波频段为22.04～24.72 GHz和25.96～31.2 GHz。结果表明：该天线在工作频段内隔离度大于20 dB,最大增益可达8.49 dBi,包络相关系数(ECC)均小于0.002,具有良好的辐射和增益性能,在毫米波超宽带通信中具有应用潜力。     

采用螺旋线实现高隔离度的车载多频宽带MIMO天线

为解决车载天线工作带宽窄和MIMO天线低频段隔离度低等问题,提出一种应用于车载通信系统的多频宽带高隔离度的MIMO天线,其工作频段为824～960 MHz和1 710～6 000 MHz,可覆盖民用移动通信的2G/3G/4G/5G和无线局域网/车联网等频段。单极子天线单元采用弯曲、开槽等诸多技术实现多频宽带,还通过添加接地枝节来降低天线高度和提高物理稳定性;在MIMO天线设计上采用螺旋线来提高天线单元之间的隔离度。实测结果表明,天线在工作频段内的反射系数小于-10 dB,隔离度小于-20 dB,低频段增益和辐射效率略低,中高频段的增益均大于4 dBi,最高达到7 dBi,效率均高于70%,最高可以达到96%。实测数据与仿真数据具有良好的一致性,所研制的天线可满足车载天线对多频段通信和高隔离度MIMO天线的技术要求,其结构和尺寸专为安装于汽车内部中控台背面而设计。     

解耦合的紧凑微带天线阵设计

设计出一种新型结构的解耦合微带天线阵,用折叠型微带电路替代集总元件电路,简化了电路结构,便于加工制作;天线采用倒L结构作为辐射单元以减小天线的尺寸;端口的匹配采用阶梯形阻抗匹配器来提高匹配程度。仿真和实测结果显示,该天线阵工作在2.45 GHz,天线单元反射系数和天线单元间的隔离度在工作频段（2.4 GHz-2.48 GHz）内均小于-20 dB,天线远场保持了较好的全向性。     

超宽带单陷波四元MIMO天线的设计

该文设计了一款具有单陷波特性的高隔离超宽带(UWB)四单元多输入多输出(MIMO)天线。天线的尺寸为65 mm×65 mm×0.8 mm。4个槽天线单元水平正交放置,采用易加工集成的共面波导(CPW)馈电,引入缺陷地及十字隔离枝节去耦。通过在天线辐射贴片上刻蚀一个U 形槽,在4.35~6.08 GHz处产生陷波,能阻止WLAN(5.15~5.825 GHz)的通信干扰。经实测,该天线的工作频段为2.46~10.6 GHz,隔离度＜-20 dB,在4.35~6.08 GHz产生覆盖WLAN 的阻带,包络相关系数＜0.02,分集增益＞9.998,实测性能良好。该天线能够广泛应用于UWB-MIMO 通信系统。     

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。     

一种新型的超宽带树形天线

提出了一种新型的双分枝树形超宽带天线,该天线是在矩形树形天线基础上由阶梯形缺口构成,采用了部分接地面技术和分形概念,测量结果表明天线的输入阻抗带宽达71.4%(2.7～5.7 GHz),同时数值仿真表明阶梯形缺口有利于天线阻抗匹配的改善,该天线为全向辐射,方向图与偶极子天线类似,天线增益为2.16～4.49 dB(3～5 GHz),与矩形树形天线相比,双分枝树形辐射单元面积减少28.5%。     

改善隔离度的“V”型结构的超宽带天线设计与实现

设计了一款栅栏形式的“V”型结构超宽带多入多出(MIMO)天线,将对角线上的2个基本天线单元置于介质板的另一侧,并引入一种栅栏形式“V”型结构的耦合器来降低天线单元间的耦合,用于改善天线的隔离度。该天线工作频段为3.3~12.02 GHz。经过对回波损耗和隔离度的仿真和测试,证明该款MIMO天线在不影响超宽带(UWB)天线基本性能的基础上满足了MIMO天线对隔离和分集增益的要求。     

一种双陷波超宽带阵列天线的设计

以传统矩形微带天线为基础模型,设计了一种双陷波超宽带阵列天线。阵列由两个相同结构的超宽带单极子天线构成,均由微带线馈电。通过在辐射贴片上蚀刻两个C型槽实现了WiMAX和WLAN频段的陷波,在两个贴片边缘开一个矩形缺口并加载寄生单元来提高隔离度。测试与仿真吻合度较好,天线覆盖2.5～12.0 GHz,具有3.3～3.7 GHz和5.1～5.9 GHz两个阻带,隔离度全部高于22 dB,峰值增益达6.7 dB,辐射方向近乎全向,可应用于UWB无线通信系统。