應(yīng)用于移動(dòng)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(wù)質(zhì)量，是人們對無線通信的不懈追求。隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的通信技術(shù)越來越難以達(dá)到此目標(biāo)。于是新的通信技術(shù)不斷出現(xiàn)，其中超寬帶（Ultra-Wideband, UWB）技術(shù)和多天線（Multi-input Multi-output, MIMO）技術(shù)是其中兩種重要的技術(shù)手段，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。人們提出將二者結(jié)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(dá)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(dòng)平臺上安裝多個(gè)超寬帶天線單元構(gòu)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(shè)計(jì)出幾種結(jié)構(gòu)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(jìn)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(shí)，平行排列的天線隔離度較低，為提高其單元間隔離度，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡單的倒 T形隔離結(jié)構(gòu)，使得該天線兩個(gè)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(shè)計(jì)的部分單極子UWB-MIMO天線進(jìn)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(luò)相關(guān)系數(shù)。
　　其次，研究設(shè)計(jì)了雙極化 UWB-MIMO天

4、線，設(shè)計(jì)了天線單元，并進(jìn)一步構(gòu)建了結(jié)構(gòu)巧妙的四單元（八端口）雙極化 UWB-MIMO天線。為了實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)，采用平面寬槽天線作為UWB天線單元，兩個(gè)正交放置的共面波導(dǎo)端口給天線饋電，激勵(lì)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(dá)到15 dB以上。進(jìn)一步研究，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)緊湊的四單元（八端口）雙極化UWB-MIMO天線。通過合理設(shè)計(jì)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