小型化MIMO天线设计在增强型移动宽带中的应用分析

根据无线通信技术快速发展的需求,针对性提出小型化多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线的设计,阐述在紧凑空间内实现多个天线元素布局的原理与技术挑战,评估小型化MIMO天线在增强型移动宽带应用中的性能。通过采用先进的隔离技术、优化辐射效率及带宽性能的方法,提高无线通信系统效率,并扩大系统容量。此外,介绍多频带操作和智能可重构天线技术在提升网络性能方面的应用,展示小型化MIMO天线在现代通信网络中的关键作用。

具有高隔离度的紧凑型三陷波UWB-MIMO天线设计

提出了一种具有高隔离度的紧凑型三陷波超宽带(ultra-wideband,UWB)多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线,整体尺寸为38 mm×26 mm×1.2 mm.通过对辐射贴片底部两侧进行多切角,实现了宽带化;通过在接地板上加载改进的波纹T型去耦结构,并刻蚀倒“π”型槽缝隙,实现了较高隔离度;通过在辐射贴片上刻蚀“U”型缝隙、在馈线上刻蚀类“H”型缝隙以及在右侧引入倒“C”型寄生枝节,实现了WiMAX(3.3~3.6 GHz)、WLAN(5.15~5.85 GHz)和X波段(7.25~7.75 GHz)3个频段的陷波.仿真与测试结果表明,该天线工作频段为2.9~11.3 GHz(相对带宽达到118.31%),隔离度小于-22.6 dB,包络相关系数小于0.01,辐射效率高,辐射特性良好,可以广泛应用于无线通信系统领域中.

一种基于寄生单元结构的高隔离度MIMO天线

设计一种能够应用于笔记本WLAN的2.4GHz、5GHz、WiFi-6E的多输入多输出(MIMO)天线,其由相距29.6mm的两个单元天线构成,且单元天线结构采用弯折型PIFA天线形式。为了提高单元天线的低频和中高频的端口隔离度,将一种寄生单元结构加载在单元天线之间。通过对上述天线进行仿真和实际测试,结果表明:在2.4~2.484GHz、5.15~5.35GHz、5.725~5.875GHz以及5.925~7.125GHz频段内,MIMO单元天线具有较好的隔离度(S21<-22dB)。同时,天线结构简单,加工成本低,能够满足笔记本WLAN天线的应用需求。

一种基于中和线去耦结构的高隔离度WLAN 天线设计分析

笔者设计了一种通过中和线去耦结构来改善笔记本电脑的高隔离度WLAN天线,天线覆盖2.4GHz/5GHz/WiFi-6E频段。天线整体尺寸为90mm*9.2mm*0.4mm,并且MIMO单元天线形式为一种PIFA形式。仿真表明,通过在MIMO单元天线之间增加带有两个寄生枝节的中和线去耦结构能够有效地提高MIMO单元天线之间的隔离度。单元天线端口之间在2.4~2.484GHz和5.15~7.125GHz频段内具有较高的隔离度(S21<20 dB)。同时,天线结构简单,成本低,能够应用在实际的笔记本终端产品。

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。

具有双陷波特性的UWB-MIMO天线

提出了一款具有双陷波特性的紧凑型超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multipleoutput, UWB-MIMO)天线.天线由两个辐射元件组成,整体尺寸为41 mm×25 mm×1.6 mm.通过在天线的接地平面中引入两个叠加的T型结构获得良好的隔离度;同时,通过在天线上刻蚀C型槽和U型槽实现双陷波特性,有效抑制了无线局域网(wireless local area networks, WLAN)和X波段通信卫星的干扰;并从表面电流分布的角度分析了陷波原理.实验结果表明:所设计的MIMO天线的阻抗带宽为2.8~13.4 GHz,两个陷波频带分别为4.8~5.94 GHz和6.9~8.23 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于15 dB.说明MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(envelope correlation coefficient, ECC)(<0.1),适用于UWB-MIMO系统应用.

一种小型化的高隔离度UWB-MIMO天线

提出了一种紧凑、高性能、形状新颖的具有高隔离度的超宽带多输入多输出(ultra-wideband multiple-input multiple-output,UWB-MIMO)天线.天线由两个圆形辐射元件组成,享有共同的类F形接地平面,尺寸为30 mm×18 mm.在天线的接地平面中引入类F形短截线,在MIMO天线元件之间产生高度隔离.所设计的UWB-MIMO天线具有极低耦合(S_(21)<−22 dB)、低包络相关系数(ECC<0.003)、高分集增益(DG>9.98 dB),适用于便携式通信设备.

一种小型化超宽带MIMO天线设计

提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带（Ultra Wideband,UWB）多入多出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成,为了增加天线阻抗带宽,每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法,减少地板表面波和空中电磁波影响,达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明：该天线在3.1～11GHz频段内满足端口反射系数｜S11｜〈-10dB,隔离度｜S12｜在7～11GHz频段内小于-25dB,在3.1～7GHz频段内小于-16dB,并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.

应用于移动终端高隔离度的MIMO缝隙天线

提出了一种新颖的适应于移动终端的MIMO(Multiple-Input Multiple-Out)高隔离度缝隙天线。利用缝隙天线原理,实现小型化及多频带的要求,分析了一些重要参量对天线性能的影响。仿真结果表明,该天线能够正常工作在1.7 GHz^3.5 GHz频段内,在该频段内S_(11)<-10 d B,且隔离性能良好,满足S_(21)<-20 d B。实际加工制作天线并测试,天线的测试结果与仿真结果具有较好的一致性。所涉及的天线体积小,可应用于无线通讯中的手机终端。