紧凑型超宽带MIMO天线的设计与应用

发布时间：2023-08-08 16:32

　　多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)被认为是最有前途的技术之一。它能够满足无线通讯系统对大容量、高频谱利用率的需求,同时可以抵抗信号之间相互干扰。本论文利用超宽带(ultra-wideband,UWB)技术和多输入多输出(MIMO)技术对超宽带MIMO天线的设计进行了研究。最后,提出了四种紧凑的高性能超宽带MIMO天线。第一个是利用偏离中心馈电的超宽带MIMO天线。该天线印制在尺寸为28×31×0.8mm³、相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。天线的阻抗带宽为3-12GHz,此款天线在阻抗带宽频带上的隔离度大于15dB,最高隔离可以达到40dB。天线主体采用了缺陷地法,结合缝隙耦合通过地板与辐射贴片的耦合,改变辐射贴片的电流分布从而达到超宽带天线所要求的高隔离度。同时通过在贴片上刻蚀G形槽,产生WLAN带陷,形成具有阻带结构的超宽带MIMO天线,有利于避免WLAN频段与超宽带之间的信号干扰。第二个是共面波导UWB-MIMO天线。该天线印制在尺寸为27×27mm²、厚度为0.8mm、相对介电...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 UWB-MIMO天线的研究背景与意义
    1.2 国内外研究动态综述
        1.2.1 天线表面刻槽技术
        1.2.2 分形技术
        1.2.3 弯折技术
        1.2.4 对称切割技术
        1.2.5 加载技术
        1.2.6 变换天线的位置
        1.2.7 使用地板枝节
        1.2.8 使用缺陷地结构
        1.2.9 互补开口谐振环
        1.2.10 中和线技术
        1.2.11 电磁带隙结构
        1.2.12 降耦网络结构
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 MIMO天线的理论基础
    2.1 天线的工作原理
    2.2 MIMO技术简介
        2.2.1 无线信道
        2.2.2 MIMO系统的信道模型
        2.2.3 MIMO通信系统的信道容量
    2.3 MIMO天线的性能参数
        2.3.1 输入阻抗
        2.3.2 辐射效率
        2.3.3 辐射方向图
        2.3.4 方向性系数、增益
        2.3.5 散射参数
        2.3.6 包络相关系数(ECC)
        2.3.7 总有效反射系数(TARC)
    2.4 本章小结
第三章 具有带陷结构的UWB-MIMO天线设计
    3.1 天线结构设计
    3.2 天线结果性能分析
        3.2.1 天线S参数
        3.2.2 辐射特性
        3.2.3 实测增益
        3.2.4 包络相关系数
        3.2.5 总有效反射系数
    3.3 所提天线对比分析
    3.4 本章小结
第四章 正交分集的UWB-MIMO天线设计
    4.1 天线结构设计
    4.2 天线结果性能分析
        4.2.1 天线S参数
        4.2.2 辐射特性
        4.2.3 实测增益
        4.2.4 包络相关系数
        4.2.5 总有效反射系数
    4.3 所提天线对比分析
    4.4 本章小结
第五章 平行倒置的UWB-MIMO天线设计
    5.1 天线结构设计
    5.2 天线性能分析
        5.2.1 天线S参数
        5.2.2 二维辐射特性
        5.2.3 实测增益
        5.2.4 包络相关系数
        5.2.5 总有效反射系数
    5.3 所提天线对比分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 文章总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻硕期间的研究成果



本文编号：3840094