高隔離度多極化MIMO天線的研究與設(shè)計.pdf

1、無線通信行業(yè)的蓬勃發(fā)展帶來了頻譜資源的日趨短缺，在現(xiàn)有的頻譜資源上提高通信系統(tǒng)的傳輸速率和傳輸質(zhì)量成為通信領(lǐng)域的研究重點。MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)可以在不增加發(fā)射功率和傳輸帶寬的前提下，顯著地提高系統(tǒng)的信道容量和頻譜利用率，MIMO技術(shù)被認為是新一代無線通信系統(tǒng)中的革命性技術(shù)。當前，天線問題是限制MIMO技術(shù)發(fā)展的最大障礙之一。
　　本文在介紹MIMO天線的研究背景和意義，以

2、及綜述近年來國內(nèi)外MIMO天線發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對MIMO天線的相關(guān)理論和性能指標進行了歸納。重點討論現(xiàn)有的幾種提高MIMO天線單元隔離度的方法，為MIMO天線的設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)，并以MIMO天線的設(shè)計作為本文的研究目標。
　　論文以可用于IEEE802.11n通信標準的MIMO天線為設(shè)計實例，提出了幾種天線結(jié)構(gòu)，并給出了對應(yīng)天線的設(shè)計思路，分析特定結(jié)構(gòu)參數(shù)對天線性能的影響，通過測試和仿真的對比來驗證設(shè)計天線的可靠性。
　　

3、采用共面波導(dǎo)饋電和槽線饋電相結(jié)合的方式，設(shè)計了一款工作于WLAN的2.4GHz高隔離度MIMO微帶天線。實驗結(jié)果顯示，工作頻段內(nèi)，所設(shè)計天線的端口隔離度大于35 dB，最大輻射方向交叉極化比大于45 dB。除了較高的端口隔離度和極化純度外，它還具有結(jié)構(gòu)緊湊特點，較適用于WLAN的MIMO系統(tǒng)。
　　在正方形貼片的一角側(cè)開雙縫隙，通過共面帶狀線和同軸線饋電結(jié)構(gòu)，利用半波折合振子輻射模式和貼片天線輻射模式，實現(xiàn)了一款共置高隔離度雙極化

4、貼片天線。工作頻段內(nèi)，所設(shè)計天線的端口隔離度大于23 dB。同時，天線可實現(xiàn)雙極化特性，在最大輻射方向極化隔離度大于30 dB。所設(shè)計天線具有良好的端口隔離度和極化隔離度，可應(yīng)用于壁掛WLAN基站。
　　采用帶背腔的環(huán)形縫隙作為天線輻射元，通過兩條相互正交的微帶饋線作為雙極化天線的端口，設(shè)計了一款適用于室內(nèi)WLAN系統(tǒng)的2.4 GHz頻段雙極化腔體方向性MIMO天線。在工作頻段內(nèi)，所設(shè)計天線的端口隔離度大于32 dB;最大輻射方向