應用于移動終端的平面型小型化高隔離UWB-MIMO天線研究.pdf

1、不斷提高數(shù)據(jù)傳輸速率、增大信息容量、提高服務質(zhì)量，是人們對無線通信的不懈追求。隨著技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的通信技術越來越難以達到此目標。于是新的通信技術不斷出現(xiàn)，其中超寬帶（Ultra-Wideband, UWB）技術和多天線（Multi-input Multi-output, MIMO）技術是其中兩種重要的技術手段，二者各有優(yōu)缺點。人們提出將二者結合，并充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，來有效提升信息的傳輸速率、增大信道容量。要達到此目的，高性能的UWB

2、-MIMO天線必不可少。
　　要在有限空間的移動平臺上安裝多個超寬帶天線單元構成的UWB-MIMO天線，必須解決天線單元的小型化、多單元的高隔離問題。為此，本論文針對這兩方面的問題，研究了高隔離小型化 UWB-MIMO天線，并設計出幾種結構緊湊、且具有較高隔離度UWB-MIMO天線。
　　首先，對UWB平面單極子天線單元的排列方式進行研究。通過電磁仿真，分別研究了兩單元平行、正交和四單元平行鏡像排列的UWB-MIMO天線的性

3、能。由于單元距離較小時，平行排列的天線隔離度較低，為提高其單元間隔離度，設計了結構簡單的倒 T形隔離結構，使得該天線兩個單元仍然保持了較好的超寬帶阻抗匹配和隔離特性。在2.3-12 GHz內(nèi)反射系數(shù)都小于-10 dB，隔離度提高了9 dB以上，超過了20dB的良好效果。將仿真設計的部分單極子UWB-MIMO天線進行了加工和測試，并得到了天線S參數(shù)、輻射方向圖、輻射效率和包絡相關系數(shù)。
　　其次，研究設計了雙極化 UWB-MIMO天

4、線，設計了天線單元，并進一步構建了結構巧妙的四單元（八端口）雙極化 UWB-MIMO天線。為了實現(xiàn)緊湊的結構，采用平面寬槽天線作為UWB天線單元，兩個正交放置的共面波導端口給天線饋電，激勵起相互正交的極化分量。此單元工作在3.4-11.7 GHz，且隔離度達到15 dB以上。進一步研究，設計了結構緊湊的四單元（八端口）雙極化UWB-MIMO天線。通過合理設計單元間距，此多單元的UWB-MIMO天線具有與天線單元相同的阻抗匹配帶寬和端口隔