基于DGS的小型化UWB-MIMO天线的设计

根据目前无线通信系统发展趋势,设计了一款具有高隔离度的小型化双单元超宽带(UWB)多输入多输出(MIMO)天线,整体尺寸仅为18 mm×22 mm×1 mm。该天线贴片采用刻蚀六角星的矩形结构,并在其右侧上下位置分别挖去“w”形及小矩形,实现了天线的宽带化;采用缺陷地(DGS)结构,在接地板顶端刻蚀两个半径相等的半圆形槽,实现了天线的高隔离度。仿真与实测结果基本吻合,天线最终的工作带宽为2.75~10.64 GHz(相对带宽达到117.85%),且在带宽范围内隔离度均大于22 dB,包络相关系数(ECC)小于0.015。由此,所设计的天线不仅尺寸极小、结构简单,且性能方面良好,可广泛应用于无线通信系统中。

一种紧凑型三陷波UWB-MIMO天线的设计

提出了一种紧凑型的三陷波超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple, UWB-MIMO)天线,将半圆形与正六边形结合作为辐射贴片,接地板引入带“梳子”缝隙状T型枝节来实现较高的隔离度,天线尺寸为36 mm×18 mm×1.6 mm。通过在辐射贴片上刻蚀倒“Ω”形槽,在馈线上刻蚀类“U”形槽以及贴片旁引入类“U”形枝节的方式实现WiMAX(3.3~3.6 GHz)、WLAN部分频段(5.725~5.825 GHz)和X波段下行频率(7.25~7.75 GHz)3个频段的陷波。仿真与实测结果均表明,该UWB-MIMO天线的工作带宽为1.9~10.6 GHz,相对带宽达到139%,3个陷波频段为2.9~3.7 GHz、5.6~6.0 GHz和7.05~7.76 GHz,且隔离度大于20 dB,包络相关系数ECC<0.003,说明天线在各方面特性良好,可以满足UWB-MIMO天线的要求。

一种K波段小型化MIMO天线设计

针对K波段微带天线具有体积小、方向性好等优势,设计了一款小型化多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线。通过对辐射贴片切角、接地板刻蚀缺陷地结构,保证天线小型化的同时拓宽带宽;通过在接地板加载多开口槽矩形寄生单元,降低中低频处耦合,刻蚀互补开口谐振环(Complementary Split-Ring Resonator,CSRR),在固定频点处产生谐振,隔离度有效提高。利用三维电磁仿真软件和矢量网络分析仪分别对该天线进行仿真与实测,结果表明:天线整体尺寸极小,仅为15 mm×24 mm×0.8 mm,天线在17~27.2 GHz(相对带宽达到46.2%)工作频段内S_(11)≤-10 dB,S_(21)≤-18.3 dB,包络相关系数ECC小于0.001。天线特性良好,可广泛应用于无线通信、射频识别及民用雷达等领域。