面向车载鲨鱼鳍的宽频MIMO天线设计

为了解决车载通信天线工作频带窄、尺寸大等缺点,文中提出了一款应用于车载鲨鱼鳍外壳的新型小型化、宽带MIMO天线。为了实现天线的宽带特性,充分利用了印制单极子天线易于引入多谐振的特点,首先通过合理的尺寸设计,将单极子天线谐振频率设计至工作频段中;然后,使用缝隙加载技术,增加天线谐振模式数量并改善天线阻抗匹配特性,拓宽了天线带宽并实现了天线的小型化。为了验证天线实际性能,将天线安装于鲨鱼鳍外壳中进行了测试。结果表明,该天线可以覆盖824～5 000 MHz的频段范围,驻波比均小于3,增益最低1.9 d Bi、最高6.2 d B,效率均高于49.5%、最高达89.2%。该天线可满足车载通信系统对天线的宽带化和小型化要求。     

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。     

应用于移动终端高隔离度的MIMO缝隙天线

提出了一种新颖的适应于移动终端的multiple-input multiple-out（MIMO）高隔离度缝隙天线。利用缝隙天线原理,实现小型化及多频带的要求,分析了一些重要参量对天线性能的影响。仿真结果表明,该天线能够正常工作在1.7GHz-3.5GHz频段内,在该频段内S11＜-10dB,且隔离性能良好,满足S21＜-20dB。实际加工制作天线并测试,天线的测试结果与仿真结果具有较好的一致性。所涉及的天线体积小,可应用于无线通讯中的手机终端。     

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。     

一种紧凑型高隔离度的MIMO超宽带天线研究

提出一种紧凑型高隔离度多输入多输出超宽带天线,该天线由两个共面梯形辐射单元背靠背连接在一起构成,衬底材料的相对介电常数为4.4。在两个辐射单元之间放置高隔离金属条,确保天线具有高隔离度。该天线在整个超宽带频带上电压驻波比VSWR为2:1,隔离度高于20 d B,峰值增益为5.2 d Bi,峰值有效率为90%,且包络相关性系数ECC(Envelope Correlation Coefficient)≤0.164 1。     

一种高隔离度的双倒L形双频MIMO天线设计

研究了一种微带线馈电的双倒L形双频MIMO印刷天线结构,通过在倒L单极子结构上加载一条倒L形地板枝节,实现了天线的双频特性;通过在天线单元之间加载一条T形去耦枝节,有效提高了天线单元之间的隔离度。实验结果表明,天线在S11≤-10 dB时,工作频段分别为2.39~2.53 GHz和4.92~6.15 GHz,相对带宽分别为5.7%和22.2%,工作频段内隔离度均大于18 dB。此外,天线整体辐射特性较好,结构简单并易于制作,可应用于WLAN无线通信系统。     

一种高隔离度双频MIMO天线

文中设计一种具有高隔离度的双频MIMO天线。将两款宽带毫米波天线垂直正交地放置于FR-4介质基板上,得到结构紧凑的双端口极化分集天线和四端口MIMO天线,利用其相互正交的极化方式提高了相邻端口间的隔离度。为了满足双频特性,分别在两天线单元的辐射贴片上刻蚀半圆环形和U形缝隙,地面开了长方形槽。通过HFSS仿真分析表明,所设计的天线可工作在28 GHz(24.5～29 GHz)和39 GHz(36～47 GHz),且在工作频段内具有较好的辐射特性,相邻端口间的隔离度达到了30 dB以上。同时,在天线上方加载了4根金属条作为引向器,提高了天线的增益。     

应用于物联网MIMO天线的双频谐振解耦结构

提出了一种用于双频MIMO天线的谐振器去耦结构。通过双频单极子MIMO天线对该解耦结构进行验证。双频单极子天线分别工作在低频2.4GHz和高频5.8GHz。 双频解耦结构在低频段主要是采用两个反向的π型微带谐振器解耦,高频段主要是采用π型缝隙谐振器解耦。天线采用微带线馈电,解耦谐振器与天线地板印刷在PCB同一面,结构紧凑易于与系统集成,可以广泛应用于物联网通信系统中。 实测结果：双频谐振器去耦结构实现隔离度高于22dB,单极子天线阻抗带宽分别为2.0GHz-3.0GHz和5.0-6.0GHz（S11<-10dB）,低频段增益最大增益点1.5dBi,高频段最大增益点3dBi。     

宽带高隔离度双极化多层微带阵列天线研制

一种新型阵列天线采用多层印制板形式、通过寄生贴片加多级阻抗匹配实现了宽频带工作,对矩形贴片相互垂直的两条边采用"H"缝耦合及微带线边馈实现了双极化。实验结果表明,双层带线馈电网络很大程度上解决了馈电网络间耦合问题,提高了端口隔离度。天线带宽约26.5%,实测增益19 d B左右,隔离度大于37 d B。该天线剖面低、质量小,可作为单元组成更大规模的阵列。     

一种多频宽带覆盖的小型手机天线

文章设计了一种新型的多频宽带小型单极子天线,通过仿真,能达到国际上对手机天线的参数要求,并制作了天线实物。测试结果表明,该天线在电压驻波比小于等于3:1时,天线工作的频段分别为:814MHz-1152MHz、1670MHz-2710MHz、4600MHz-6400MHz,能实现对GSM/UMTS/LTE/WLAN/WiMAX等多个系统工作频段的覆盖,适用于现在的多系统手机。     

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。     

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。     

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.     

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。     

一种小型化超宽带MIMO天线的设计

针对无线通信系统中对超宽带MIMO天线的小型化和高隔离度的要求,研究设计了一种小型化超宽带MIMO天线。天线由半切类圆形单极子天线对称放置,天线单元之间通过合理增加T形隔离结构组成。研究表明,该方法可以实现MIMO天线的小型化和高隔离度。通过三维电磁仿真软件建模仿真优化,得出天线的平面尺寸为22 mm×28 mm,天线的相对带宽为81.9%,满足超宽带要求,工作频段内隔离度大于15 dB,具有结构简单、尺寸小的特点。