基于缺陷地結(jié)構(gòu)與諧振器的緊湊型MIMO天線陣列去耦研究.pdf

1、移動通信技術(shù)的快速發(fā)展使得頻譜資源日益短缺，如何提高頻譜資源的利用率、信息傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量等方面成為研究的熱點。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)可以在不增加傳輸帶寬和發(fā)射功率的基礎(chǔ)上，大幅提高信道容量和傳輸?shù)目煽啃?。近幾年，隨著集成電路的發(fā)展，無線終端模塊的集成度越來越高，使得射頻接收/發(fā)射端的尺寸越來越小，對天線的緊湊性要求越來越高，小型化成為天線主流的發(fā)展趨勢。但是對于空間有限的射頻終端，多天線陣列存在著強烈的電磁互耦，對天線陣的性能造

2、成嚴重的影響。本論文針對緊湊型MIMO天線陣列的去耦問題，對缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)和諧振器結(jié)構(gòu)進行研究，提出基于以上兩種技術(shù)的新型去耦結(jié)構(gòu)，并對其在降低天線陣的電磁互耦方面的作用進行詳細的分析。
　　首先，本文闡述有關(guān)移動通信和MIMO天線的研究背景及意義，然后總結(jié)近年來使用不同方法對MIMO天線陣列進行去耦的研究情況。之后，闡述有關(guān)天線的基本理論、MIMO天線陣列的耦合理論和MIMO的相關(guān)理論。
　　其次，本文開展基于缺陷地

3、結(jié)構(gòu)的MIMO天線陣列去耦的研究。在研究DGS工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計基于開口諧振環(huán)的單頻DGS結(jié)構(gòu)，提出新的雙頻DGS結(jié)構(gòu)，通過參數(shù)研究來優(yōu)化DGS的尺寸和性能，以相應(yīng)工作頻段的微帶天線陣和單極子天線陣為例，對比研究加載DGS前后的天線陣的相關(guān)性能參數(shù)，分析結(jié)果表明所設(shè)計的缺陷地結(jié)構(gòu)能夠有效地降低緊湊型天線陣的電磁互耦。論文還研究了雙頻DGS結(jié)構(gòu)的等效電路模型，并通過電路仿真與電磁仿真進行驗證。
　　最后，本文對諧振器結(jié)構(gòu)在MIM

4、O天線陣列去耦中的作用進行研究。通過對微帶諧振器的基本原理和基于傳輸線理論的諧振條件的研究分析，設(shè)計單頻工作的U型諧振器和雙頻工作的H型諧振器，使用這兩種諧振器分別對工作在相應(yīng)頻段的E面耦合和H面耦合的微帶MIMO天線陣列進行去耦研究。由加載諧振器結(jié)構(gòu)前后的天線陣列的相關(guān)性能參數(shù)結(jié)果可知，諧振器結(jié)構(gòu)對MIMO天線陣有良好的去耦作用。同時，論文綜合考慮微帶枝節(jié)和耦合縫隙，提出 H型雙頻諧振器的等效電路模型，并進行電路仿真與電磁仿真的對比驗