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。     

车载鲨鱼鳍式超宽带多功能天线的研制

设计了一种用于车载应用的新型超宽带鲨鱼鳍天线。该天线工作频域覆盖了应用于车载通信的四个宽频带(824~960 MHz、 1 710~ 2 170 MHz、 2 300~ 2 690 MHz 以及3 300~ 5 000 MHz ),使得该天线系统集卫星导航、移动通信、WiFi、蓝牙、FM收音等多功能性于一体。主集天线尺寸为50 mm ×42 mm ×1.6 mm ,且由1/4椭圆单极子枝节和矩形单极子枝节组成,并将天线垂直放置在鲨鱼鳍式金属板上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,全频段驻波比小于4 dB,全频段天线隔离度小于-15 dB ,且包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)小于0.1。与最大增益和辐射效率方面的实测值相比,该天线的模拟结果显示出良好的一致性,可广泛应用于车载通信系统中。     

一种新型宽频多通道（MIMO）天线设计

通过创新性采用两个天线共用一个辐射体的方法,设计了一款双频双极化两通道天线.垂直极化天线采用锥形天线原理,水平极化天线采用半波对称振子原理.通过在宽频锥形辐射体圆形筒上开缝隙的方式,设计得到3个水平极化半波对称振子.仿真结果表明,该天线带宽特性好、单元间隔离度高.垂直极化天线在端口回波损耗小于-10dB的情况下工作带宽为67％.和前人设计的该类型天线相比,本设计弥补了宽频天线仅有一个极化的缺点,垂直极化单元拥有更宽的工作带宽,且两个天线单元的极化方式正交,实现形式简单,结构可靠,成本低廉,有很好的运用前景.另外,通过适当结构参数的调节,也可以使天线工作在其他所需要的频段.     

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.     

车载Ku频段1.8米偏馈天线设计的一些体会

简述车载偏置天线设计的特点，采用气弹簧解决了天线收蒇的问题，并设计了收藏装置。     

隐蔽式车载短波天线设计

设计了一款新型隐蔽式车载短波天线,采用加载的鞭状天线,安装于车体的内部,工作频段为2 ~30 MHz。安装于内部的天线性能受金属车体影响大,采用对车顶进行适当改装的方法缓解了这个问题。仿真与1/10缩比模型实物测试显示,天线具有良好的隐蔽、低剖面及全向辐射特性,高度仅为0.013λ。此外还设计制作了宽带匹配网络,匹配后全频段的驻波比小于3.5。最后建立了短波传播链路模型,对天线的通信效果进行了理论分析。目前针对安装于车体内部的隐蔽短波天线暂无其它研究成果,设计的天线在车载短波通信系统中有广阔的应用前景。     

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.     

超宽带MIMO印刷单极子天线的设计

为了适应UWB系统对天线小型化的需求,设计了一款紧凑型UWB-MIMO天线,天线尺寸仅为23 mm×31 mm×1.6 mm。通过引入阶梯状结构,极大改善了天线带宽。测试结果显示所设计的UWB-MIMO天线的阻抗带宽为2.9～28 GHz,带宽比为9.6∶1。整个频段内互耦程度小于-15 d B,中高频段小于-20 d B,很好地满足了UWB系统对MIMO天线带宽和互耦程度的要求。在此基础上,对地板进行改造,实现了天线的双陷波特性。     

MIMO的天线系统设计

系统地描述了MIMO分集性能衡量指标,并对空间分集、方向图分集、极化分集进行了概念描述。进而根据MIMO系统天线设计的要求和特点,结合新型MIMO系统天线单元和天线阵列,分析了其设计思路,同时重点设计了一种用于MIMO系统的终端阵列天线,即单层矩形切角贴片天线,并对其S 参数和方向图进行了模拟和分析。模拟结果对合理设计MIMO系统发射和接收端天线阵列具有现实意义。     

宽带MIMO系统天线选择技术的研究

多入多出(MIMO)技术非常适合在未来无线通信系统中应用.同时,天线选择技术因其能有效地降低MIMO系统的实现成本而受到业界的广泛关注.本文首先阐述了天线选择技术的基本原理,然后分析了该技术在3G长期演进(LTE)系统中工程应用时需要解决的一些问题,最后展望了该技术未来的研究方向和应用前景.     

应用于5G的高隔离宽带MIMO手机天线设计

为满足5G移动通信的需求,文中设计了一款宽频带天线单元,并基于此分别提出了4×4和8×8多输入多输出(MIMO)手机天线。两个天线单元“背对背”紧密放置组成一个自去耦天线对,4×4 MIMO手机天线由两个天线对构成。天线结构简单、尺寸紧凑,可以覆盖3.3～6.6 GHz的工作频带,隔离度优于15.5 d B。在4×4 MIMO手机天线的基础上,保持天线单元结构不变,通过合理布局,将四个天线单元与天线对内的天线单元分别“背对面”放置构成8×8 MIMO手机天线。仿真和测试结果表明,该天线在3.4～6.1 GHz的工作频带内各天线单元间隔离度优于15 d B,满足实际工程需求,同时,文中分析讨论了单手持模式下的天线性能。     

一种宽带UHF印刷偶极子天线的设计

设计制作了一种宽带UHF印刷偶极子天线.为了使天线在UHF的低频段获得宽带特性,采用了改进的Marchand巴伦馈电.该巴伦在传统的结构上,通过在接地板上开槽以改变耦合微带线与接地板之间的电容值,从而调整巴伦的奇偶模阻抗,以提高偶模阻抗与奇模阻抗的比值,实现带宽的拓展.仿真表明天线在530 ～ 790MHz范围内,回波损耗低于-10dB,相对带宽可达40％.加工制作了天线,实测结果与仿真数据吻合良好.这类天线在微波低频段具有特别的实用意义.     

A Tri-Port MIMO Antenna Designed for Micro/Pico Cell Applications with Self-Decoupled Structure

A tri-port MIMO antenna designed for Micro/Pico-Cell application is proposed. It is based on printed elements with X-shaped arms, which are oriented to 0°, 120° and 240° in the azimuth plane. The arms of these elements are connected, with which a selfdecoupled structure is formed. The mutual coupling between adjacent elements is below -15dB. Meanwhile, it size is compact and bidirectional radiation patterns with around 4dBi Gain and 92° 3dB beam width is achieved, which can provide good pattern diversity and full azimuth coverage in real applications.     

一种用于WLAN/WiMAX的三频MIMO天线设计

介绍了一种用于WLAN(2.45 GHz,5.15~5.85 GHz)和WiMAX(3.50 GHz)3个频段的MIMO天线。该天线包含两个呈直角放置的E型单极子,使其产生3条耦合路径以获得3频特性。两个天线元间放置一个由接地面上凸起的T型隔离单元,降低了天线元间的耦合。仿真结果表明,该天线在其3个工作频段内的回波损耗＜-10 dB,且在工作频带内可获得15 dB的隔离度。     

Development of Multi-Broadband Planar Wire Antennas for Wireless Applications

A new type of multi-broadband antennas is developed for wireless applications. The broadband performance of this type of antennas is achieved by introducing a small gap on a wire loop while the multi-band operation is realized by simultaneously exciting one or more additional wire elements. Three antenna configurations are investigated for single-, dual-, and triple-broadband operations. The dual-broadband operation is obtained by employing a combination of a loop and a monopole. The triple-broadband antenna consists of a loop, a monopole, and an inverted-L structure. It is demonstrated that the multi-broadband antennas can achieve a bandwidth of 30% in the 1GHz band, 50% in the 2 GHz band, and 40% in the 5 GHz band, which cover the frequency bands for AMPS/PCS, GSM/DCS, PDC/PHS, and IMT-2000 mobile communications as well as for 2.4-GHz and 5-GHz wireless applications.     

一种新型VHF/UHF双频宽带车载全向天线

提出了一种工作在VHF/UHF频段的双频段宽带垂直极化车载鞭状天线。天线在VHF中馈车载鞭状天线的下辐射体顶端加一个UHF频段8λ40 MHz/4同轴扼流套,将上辐射体分为三段并在段间串接两个λ840 MHz/2倒相线圈,在天线底部加同轴扼流圈,完成了一种VHF中馈鞭状天线与一副UHF三元串联馈电直线阵天线复合的新型VHF/UHF双频段超宽频带垂直极化车载全向天线。该天线在VHF频段(30 MHz~225 MHz),UHF频段(800 MHz~880 MHz)内均具有良好的辐射特性。增益在VHF频段为1.5~4.5 dB i,在UHF频段大于6 dB i。