MIMO贴片天线中邻近单元间去耦方法研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyyng1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着5G时代的到来,由于频谱资源的日益稀缺,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术因其可提高系统的频谱利用率以及信道容量已然成为了5G的一项关键技术。然而,在满足通信系统小型化的前提下,MIMO技术由于采用了多个天线,在有限的空间内天线单元间会形成较强的互耦,从而恶化天线的性能,因此,如何有效提高多天线单元间的隔离度是急需解决的问题。另一方面,在天线的形式上,微带贴片天线因其剖面低、重量轻、制造简单及易于集成等优势得到了广泛的研究与应用。综合考虑MIMO技术与微带贴片天线显著的优点和广泛的应用需求,本文主要针对MIMO贴片天线中邻近单元间的去耦方法进行了研究,具体研究内容如下:1.首先对MIMO天线去耦的研究现状进行总结,明确了本文的研究内容与意义。主要包括:分析微带贴片天线的工作机理与去耦方法,为后面的去耦研究奠定理论基础;总结并评估已见诸报道的去耦方法各自的优缺点,在此基础上提出结构简单且性能优越的去耦方案。2.基于插入式同轴馈电方式,提出一种适用于单频MIMO贴片天线的自去耦方法。该馈电结构可在天线邻近区域的地板上形成电流弱场区,当另一贴片单元置于该弱场区内时,可有效降低相邻单元间的互耦强度。在此基础上,为了进一步提高相邻天线单元间的隔离度,在贴片表面刻蚀C形槽来抑制以空间波形式传播的互耦。为了验证上述方案,设计了一款工作频率在3.6 GHz,带宽为3.15%的双单元MIMO贴片天线,其中相邻单元边到边的距离为0.03 λ0?,在其工作频段内,单元间隔离度均大于20 dB,且在中心工作频点处可达到45 dB,表明该自去耦方法可显著提高紧密放置的天线单元间的隔离度。3.提出了一种适用于双频MIMO贴片天线的低剖面去耦新方案。基于该方案所提出的去耦结构主要由缺陷地结构(DGS)和加载短路探针的去耦枝节两部分构成,其中DGS主要抑制以地板表面波形式传播的互耦,而加载短路探针的去耦枝节则抑制了以介质基板表面波形式传播的互耦。为验证上述方案,设计了一款工作频率在3.04 GHz和4.24GHz的双单元MIMO贴片天线,最终相邻贴片单元边到边的距离为0.130?(此处的0?是f=3.04 GHz对应的波长)。引入去耦结构后,低频中心工作频点处的隔离度由9.1 dB提高到了20.2 dB,高频中心工作频点处的隔离度由16.8 dB提高到了42.1 dB,分别提高了11.1 dB和25.3 dB,并且在低频与高频的工作频段内,隔离度均高于20 dB。由此表明,该组合型去耦结构可有效地提高相邻双频天线单元间的隔离度。
其他文献
随着激光武器等激光威胁技术的快速发展及应用,激光告警系统的研究也需要更加地深入。为了更好地实现告警防护,告警系统的视场范围尤为重要,而大视场下的告警往往需要面临两大难题:饱和幅值电压信号的检测及边缘测角的非线性,这两个难题也是当前制约四象限系统探测视场及测量精度的关键。论文以大视场星载激光告警为应用背景,搭建了一套四象限激光探测定位系统,并针对大视场激光告警进行了原理方案的研究及模型算法的改进。首
移动机器人在电商物流、生产制造等社会各个领域中得到大量应用。移动机器人自主导航的关键技术包括导航定位与路径规划技术,但目前仍然存在定位精度与导航能力不足的问题,本文针对轮式移动机器人导航定位与路径规划技术展开研究,以提升机器人导航定位精度与路径规划能力,从而提高机器人导航的准确性。首先研究机器人局部定位技术,分析建立移动机器人里程计模型,校正基于编码器信息的里程计误差。设计基于特征点法的双目视觉里
本论文基于毫米波主被动复合探测技术,依托相关的工程项目,主要研究和设计了3mm主被动复合探测系统,包括系统的分析与设计、主被动信号处理算法研究、软硬件实现和实验验证等几个方面,主要研究内容如下:(1)根据主动雷达和被动辐射计各自的特点,提出两者相结合的主被动复合探测系统。介绍了毫米波主被动探测系统的分类,给出具体分类框图,并对每一类系统进行简单介绍。给出3mm主被动复合探测系统的原理框图,阐述其结
高熵合金是一类新型多主元、高混合熵的合金材料体系,近年来展现出许多有别于传统合金的优异性能,其中以Fe Co Ni Cr Mn为代表的3d过渡金属高熵合金体系具有优异的低温性能。然而目前研究的多数高熵合金具有密度大、成本高等缺点,难以满足航空航天武器装备、能源交通等低温用材料轻量化的国家战略需求。为此,本文以轻质元素Al、Li、Mg为基础,设计制备了Al80Li10Mg10、Al80Li5Mg5C
自行高炮连续射击时,由载荷冲击而引起车体复杂的姿态变化是影响其射击精度的重要因素之一。本文以实时准确获取高炮车体姿态为研究目的,提出一种动力学仿真与神经网络技术相结合的车体姿态预测方法。实现任何射击角度工况下,能够快速准确获取车体振动姿态信息,为火控实时调整提供准确依据,对提高自行高炮的连续射击精度有重要参考价值。本文主要研究内容及结论如下:(1)基于对现有车体姿态获取方法的研究,结合自行高炮车体
近年来汽车数量不断增加,由此带来的交通事故也层出不穷。车载毫米波雷达逐渐成为人们研究的热门方向,对车辆进行高精度的测速以及跟踪是预防交通事故的重要手段。本文在77GHz车载毫米波雷达的平台上,设计了MIMO体制下测距测速精度高的雷达算法以及多目标跟踪滤波算法,实现了对车辆的三维信息获取和跟踪。本文的主要工作如下:1、设计了三维测速雷达高精度测速方法来获得车辆的真实速度。首先设计了77GHz MIM
水资源日益匮乏,城镇人口不断增多,人工抄表也愈发的困难,为满足智慧城市的发展需求,大部分供水企业开始应用无线自动抄表的技术。本文基于LoRa技术设计一个无线水表远程抄表系统,该系统能够实时远程抄表,解决抄表难、抄表不及时等问题,进一步推进水费管理的信息化、网络化以及智能化的发展。本文的主要工作如下:(1)根据需求的分析和设计的目标确定抄表系统的总体方案,主要由电磁水表、中继器、集中器和主站数据中心
围绕丝杠外滚道与螺母内滚道型面误差分析的两项关键技术进行研究。以螺旋面磨削成形分析为基础,从型面误差的滚道成形误差与接触角误差两方面出发,阐述内外螺纹磨床通用精度模型建立方法。据此得到滚道成形误差模型与接触角误差模型,进而分析对型面误差影响较大的关键几何误差项。利用滚道成形的法平面分析方法对两种内滚道型面异常现象进行研究。主要研究内容如下:根据哥特式圆弧的滚道法向形状与螺旋面方程对滚珠丝杠副滚道进
在目标跟踪技术研究中,机动目标的精确跟踪始终是一个不易解决的难题。由于目标运动速度快且运动状态越来越复杂多变,目标运动参数估计的精度以及运动模型与目标运动状态的匹配程度是限制机动目标跟踪性能的两个重要方面。获得精确的目标运动参数估计,有利于跟踪滤波时得到更优的滤波输出,而构建匹配程度高的目标运动模型则是确保滤波不发散的关键。基于上述考虑,本文在MIMO雷达系统基础上开展了机动目标跟踪技术研究,主要
利用超材料技术可实现对非线性布里渊散射的特性调控,本论文据此构建了具备简单立方晶格结构的超材料,其基本单元为镶嵌小球的立方基体,然后对其布里渊散射参数及调控特性开展了相关研究。主要内容如下:首先介绍了布里渊散射和超材料的基本理论。包括介绍了受激布里渊散射声光耦合方程及其增益因子;并介绍了超材料中的波为布洛赫波。然后利用有效介质理论,对超材料中的布里渊增益因子峰值进行数值计算和分析。包括利用COMS