新型MIMO天线隔离技术的研究

发布时间：2017-05-18 11:20

  本文关键词：新型MIMO天线隔离技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多样化的终端设备和丰富的多媒体业务对通信网络中信息传输速率的要求越来越高,传统的无线通信系统虽然可以通过更好的技术和算法使得频谱利用率得到提高,但是系统的信道容量仍然受到频带资源的限制。作为第四代移动通信的关键技术,MIMO技术可以在不占用额外频谱资源的情况下,利用信号衰落和多径环境引起的多信号路径来增加数据吞吐量,大幅度的提高了无线信道容量、通信质量和发送距离,这些优势使得MIMO技术在近几年备受瞩目。相比于空间较大的基站,终端设备空间较小,设计出小型的、高隔离的MIMO天线便成为关键的课题之一。 论文在理论分析及前人研究的基础上,设计了两款四单元的超宽带MIMO天线。 第一款超宽带MIMO天线采用嵌入式的“U”型金属架结构来改善天线单元间的隔离。MIMO天线的主要辐射单元由四个垂直放置的UWB微带天线组成,将“U”型金属架嵌入到基本天线单元之间的介质板中,在不增加天线剖面尺寸的情况下改善天线隔离,介质板采用对称式的“十字架”型结构,其主径宽度为74.8mm,厚度为0.8mm。该MIMO天线实现了3.2-12.6GHz的频段覆盖,具有很好的角度分集增益特性,相邻两天线单元的隔离度均在-15dB以下,而位于对角线上的两个天线单元间的隔离度基本上在-20dB以下,在4.5-11GHz频段范围内,隔离度达到了-25dB以下。 第二款超宽带MIMO天线通过引入栅栏形式“V”型结构的耦合器来改善隔离,“V”型结构的耦合器直接印刷在垂直放置的基本天线单元之间。介质板的尺寸为60×60mm2,厚度为0.8mm,MIMO天线的基本天线单元采用与第一款天线相同的方案,不同之处是将处于对角线上的两个天线单元置于介质板的另一侧。该MMO实现了3.13-12.34GHz的频段覆盖,具有很好的角度分集增益特性,相邻两天线单元的隔离度均在-15dB以下,对角线上天线单元的隔离度则基本上位于-20dB以下。
【关键词】：MIMO天线 隔离度 超宽带
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 研究现状分析10-19
• 1.3 本文主要工作和结构安排19-20
• 1.4 本章小结20-22
• 第二章 MIMO天线系统的基本理论22-32
• 2.1 天线的基本参数22-27
• 2.1.1 方向图和方向系数22-23
• 2.1.2 增益23-24
• 2.1.3 散射参数24-25
• 2.1.4 输入阻抗25-26
• 2.1.5 辐射效率26-27
• 2.1.6 回波损耗27
• 2.2 MIMO信道模型27-28
• 2.3 MIMO信道容量28-29
• 2.4 MIMO天线互耦分析29-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 微带天线理论32-44
• 3.1 微带天线结构32-33
• 3.2 辐射机制33-34
• 3.3 馈电方式34-37
• 3.3.1 直接馈电34-35
• 3.3.2 间接馈电35-37
• 3.4 微带天线分析方法37-41
• 3.4.1 传输线模型37-39
• 3.4.2 空腔模型理论39-41
• 3.4.3 全波理论41
• 3.5 本章小结41-44
• 第四章 嵌入式“U”型金属架结构的MIMO天线设计44-58
• 4.1 MIMO天线的结构44-47
• 4.2 MIMO天线的回波损耗与隔离性能47-48
• 4.3 有无“U”型金属架MIMO天线性能对比48-51
• 4.4 U型金属架重要参数对隔离的影响51-55
• 4.5 MIMO天线的辐射特性55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 栅栏形式“V”型结构的MIMO天线设计58-68
• 5.1 MIMO天线的结构58-61
• 5.2 MIMO天线的回波损耗与隔离性能61-62
• 5.3 有无栅栏形式“V”型耦合器的MIMO天线性能对比62-65
• 5.4 MIMO天线的辐射特性65-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第六章 总结和展望68-70
• 6.1 工作总结68-69
• 6.2 未来工作展望69-70
• 参考文献70-76
• 攻读硕士学位期间论文发表与参加科研情况76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 伍刚;张小平;;基于腔模理论对圆形微带天线的研究[J];微计算机信息;2007年09期

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本文编号：375949