宽带微带MIMO天线设计及其解耦技术
2025-02-12 21:40
No.1339350432405004288
技术概要
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本技术介绍了一种新型宽带微带MIMO天线,该天线设计旨在微波毫米波通信领域,有效解决了传统微带MIMO天线在多频带工作时的互耦问题,提供了一种具有宽工作频带和宽解耦频带的解决方案。
背景技术
通信技术的迭代发展,使通信容量面临的需求持续提升,运用多入多出技术提升信道容量已是通信系统设计过程中一项关键措施。然而在对其中的天线设计时,出于规避栅瓣、调整波束形态、控制增益等方面的考虑,天线单元间距往往需严格限制,有限的单元间距易引发阵元间不可控的强互耦,导致多单元天线阵列有源匹配恶化、辐射畸变,通信系统误码率升高、信道容量恶化等一系列问题。因此,有必要探求降低多入多出天线单元间互耦的方法。 微带天线具有若干优点,例如低剖面、易集成、低成本、制造工艺成熟等,但现有的微带天线去互耦技术,大多仅适配单模工作的窄带微带天线(即绝对工作带宽小于200MHz),当天线模式增加,工作带宽拓宽至300MHz以上时,窄带解耦方案将面临解耦带宽难以覆盖工作带宽的困境,导致宽工作频带内仅单一频点或仅一部分频段具有可靠的互耦水平,难以实际应用。可以应用于多模宽带天线的解耦方案主要分两种思路,第一种是采用大型的电流阻断结构,如高且厚的金属壁或块,直接截断全工作频段的耦合感应电流,实现单元间带内互耦平坦下降,但该方案将造成天线尺寸增加较多,且不易集成。第二种是采用多谐振器结构实现多模式抵消,即利用单一或多种寄生辐射结构,针对不同的辐射模式分别构造反相耦合路径,分别于不同频点处在耦合单元上引入反向电流,但该思路下已有的可行方案均仅适用于叠层结构的微带贴片天线,且会引起带内增益降低、尺寸增加、带宽削减中的一个或多个问题。 因而,现有的微带MIMO天线去互耦技术,大多数无法适用于多模宽频带天线;适用于多模宽带天线的去互耦技术需要额外引入大体积金属结构或基于堆叠贴片结构才能实现有效的多模互耦抑制,欠缺高集成度的平面型宽带紧凑低互耦MIMO天线设计方案。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
杨汶汶  耿昕  柴碧田  陈建新
技术所属: 南通大学
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