IJAPgydF4y2Ba 国际期刊的天线和传播gydF4y2Ba 1687 - 5877gydF4y2Ba 1687 - 5869gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2020/2965767gydF4y2Ba 2965767gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 双频2×2 MIMO天线体积小和高隔离基于Half-Mode SIWgydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0003 - 1510 - 4171gydF4y2Ba ElobiedgydF4y2Ba Abubaker艾哈迈德gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0001 - 8153 - 5952gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba Xue-XiagydF4y2Ba 2gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 3130 - 4387gydF4y2Ba 谢gydF4y2Ba NingjiegydF4y2Ba 1gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 7402 - 9223gydF4y2Ba 高gydF4y2Ba 史蒂文gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 麻省理工gydF4y2Ba 毛罗。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 通信与信息工程学院gydF4y2Ba 上海大学gydF4y2Ba 上海200444gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba shu.edu.cngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 重点实验室的特种光纤、光接入网络gydF4y2Ba 上海高级通信和数据科学研究所gydF4y2Ba 联合国际特种光纤研究实验室和先进的通信gydF4y2Ba 上海大学gydF4y2Ba 上海200444gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba shu.edu.cngydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 工程学院和数字艺术gydF4y2Ba 肯特大学的gydF4y2Ba 新西兰坎特伯雷CT2 7gydF4y2Ba 英国gydF4y2Ba kent.ac.ukgydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 版权©2020 Abubaker艾哈迈德Elobied et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

双频非常接近的正弦信号提出了一种较好的2×2多输入多输出(MIMO)天线具有高隔离基于half-mode基片集成波导(HMSIW)。天线的双频操作元素是通过加载一块矩形外辐射孔径HMSIW腔。HMSIW腔同轴探针很兴奋,而矩形贴片是能量通过间接耦合HMSIW的散热孔。天线元素可以使用旋转和正交紧密放置安排一个2×2的数组。小中和线中心的MIMO天线可以增加了大约10 dB的隔离在它的元素更低的乐队和5分贝更高的乐队。一个原型的MIMO天线是捏造的,其性能是衡量。测量结果表明,共振频率集中在4.43和5.39 GHz的带宽110和80 MHz和最高收益的6和6.4 dBi,分别。两支乐队的最低隔离大于35分贝。信封内相关系数低于0.005两种操作。gydF4y2Ba

 中国国家自然科学基金gydF4y2Ba 61771300gydF4y2Ba 1。介绍gydF4y2Ba

天线系统,支持多个无线标准和未来便携式设备的紧凑的大小是非常可取的。多输入多输出(MIMO)天线技术已经成为未来移动设备的基本是因为它能够提高数据吞吐量不增加功率和带宽(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。因此,开发紧凑的多波段天线来支持多功能MIMO系统是必要的。高隔离在一个紧凑的双频天线天线的元素对通信系统的性能至关重要。gydF4y2Ba

一些双频天线天线获得文献中介绍了使用不同的解耦技术;这些通常概括为两种类型。第一类包括解耦天线元素没有插入任何解耦结构;在这里,解耦实现使用空间(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba),模式(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba),和极化多样性gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。空间多样性可以通过安排两个或两个以上的天线元素,它们之间有一个广阔的空间;因此,这样的MIMO天线有很大的规模。歧视模式多样性可以实现天线在一个直角空间元素,而采用正交极化多样性可以通过安排天线元素。模式和极化多样性是首选,因为元素可以安排接近对方。然而,耦合时很难控制两密集多天线。gydF4y2Ba

第二种类型的解耦为MIMO天线包括天线元素之间插入一个解耦结构阻止或抑制耦合,其中包括叛逃地面结构(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba),互补开口环谐振器(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba],电磁能带[gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba),中和线(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba),t形截面的存根(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba),和环地带gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。然而,这些结构增加天线元素之间的空间,从而导致更大的天线尺寸。高的隔离可以通过结合上述两种方法(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

本文提出的双频天线元素加载矩形贴片的孔径外half-mode基片集成波导(HMSIW)腔。通过结合空间和极化多样性和使用小型中和线(snl), 2×2米姆非常接近的正弦信号一个较好的天线高的隔离和双频操作建议。验证提出的天线,一个原型是捏造的,其性能是衡量。本文安排如下。节gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba的设计过程,提出了双频天线元素进行了探讨。在gydF4y2Ba 第三节gydF4y2Ba,介绍了研制出MIMO天线及其相应的解耦机制解释道。提出了制造和测量结果gydF4y2Ba 第四节gydF4y2Ba。结论提出了建议的工作gydF4y2Ba 第五节gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

 2。双频天线元素gydF4y2Ba

双频天线元素通过加载矩形贴片HMSIW腔之外,提出了如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。天线元素只有一个衬底层和衬底的底部是一个金属地平面。美联储HMSIW天线通过同轴探针,而贴片天线是兴奋通过间接耦合的辐射孔径HMSIW天线。HMSIW天线产生较低的乐队,而加载补丁生成上乐队。gydF4y2Ba

的建设提出了天线元素。gydF4y2Ba

提出的双频天线元素的几何尺寸如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。HMSIW腔的大小gydF4y2Ba WgydF4y2Ba×gydF4y2Ba WgydF4y2Ba和贴片的尺寸gydF4y2Ba lgydF4y2Ba pgydF4y2Ba×gydF4y2Ba WgydF4y2Ba pgydF4y2Ba。被指定为耦合的差距gydF4y2Ba GgydF4y2Ba。相当于传统的金属腔的直径gydF4y2Ba dgydF4y2Ba和球场gydF4y2Ba 年代gydF4y2BaHMSIW腔通过洞必须满足的条件gydF4y2Ba d / sgydF4y2Ba≥0.5和gydF4y2Ba d /λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba≤0.1 (gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

提出的双频天线的几何元素。(一)前视图和(b)底部视图。gydF4y2Ba

天线元素设计的单层衬底罗杰斯特耐用5880相对介电常数为2.2,切0.0009,和1.57毫米的厚度。一个高频结构仿真器被用来分析和模拟天线。提出了天线元素的最优参数gydF4y2Ba WgydF4y2Ba= 40毫米,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba pgydF4y2Ba= 18毫米,gydF4y2Ba WgydF4y2Ba pgydF4y2Ba= 20毫米,gydF4y2Ba GgydF4y2Ba= 0.4毫米。模拟提出了双频天线的反射系数是描绘在图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。这两个模拟共振出现在4.46和5.38 GHz。gydF4y2Ba

模拟提出了双频天线的反射系数。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba描述了模拟电场分布gydF4y2Ba fgydF4y2Ba lgydF4y2Ba= 4.46 GHz和gydF4y2Ba fgydF4y2Ba HgydF4y2Ba= 5.38 GHz。图gydF4y2Ba 4(一)gydF4y2Ba说明的权力集中在HMSIW腔孔的边缘,这意味着共振模式gydF4y2Ba fgydF4y2Ba lgydF4y2Ba= 4.46 GHz HMSIW腔产生的。相比之下,电场是主要集中在两个补丁的边缘gydF4y2Ba fgydF4y2Ba HgydF4y2Ba= 5.38 GHz,观察,如图gydF4y2Ba 4 (b)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

模拟电场分布的双频天线两个共振频率:(a)gydF4y2Ba fgydF4y2Ba lgydF4y2Ba= 4.46 GHz和(b)gydF4y2Ba fgydF4y2Ba HgydF4y2Ba= 5.38 GHz。gydF4y2Ba

 3所示。双频2×2 MIMO天线gydF4y2Ba 3.1。研制出天线配置gydF4y2Ba

数组的初始配置,提出了通过复制和旋转天线元素中描述gydF4y2Ba 第二节gydF4y2Ba。如图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba元素对(4)和(2、3)提供空间的多样性,而正交排列的双(1、2)和(1、3)极化多样性的结果。良好的隔离是通过利用空间和极化多样性。地面的飞机天线元素被距离分开gydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 毫米gydF4y2Ba 进一步提高隔离。MIMO天线的尺寸是82×82毫米。gydF4y2Ba

MIMO天线的几何。(一)前视图和(b)底部视图。gydF4y2Ba

研制出MIMO天线的模拟的参数是描绘在图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba。由于对称安排,|gydF4y2Ba12gydF4y2Ba| = |年代gydF4y2Ba42gydF4y2Ba| = |年代gydF4y2Ba34gydF4y2Ba| = |年代gydF4y2Ba13gydF4y2Ba|和|gydF4y2Ba14gydF4y2Ba| = |年代gydF4y2Ba23gydF4y2Ba|;因此,只有|gydF4y2Ba11gydF4y2Ba| |年代gydF4y2Ba12gydF4y2Ba| |年代gydF4y2Ba13gydF4y2Ba|和|年代gydF4y2Ba14gydF4y2Ba|在这里了。年代gydF4y2Ba11gydF4y2Ba证明了天线在4.46和5.38 GHz的共鸣,这是相同的共振频率,这些元素的图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。最低隔离级别比25 dB两支乐队。gydF4y2Ba

模拟的参数的研制双频天线天线。gydF4y2Ba

 3.2。隔离的四元素数组gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba,四个snl插入散热器之间的MIMO天线,从而进一步减少了耦合电流不增加原MIMO天线的大小。snl创建额外的电流路径转移一些电流从一个元素和喂它回到另一个元素和一个合适的大小和一个反相,这消除了耦合。每个SNL的开口端放置远离天线元素低阻抗,电流强度最高。解耦电流可以控制通过调整snl的位置。图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba显示位置的影响gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba在隔离。隔离高于35 dB在实现两支乐队的位置gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba5毫米。gydF4y2Ba

几何和snl的MIMO天线。(一)前视图和(b)底部视图。gydF4y2Ba

模拟S12 S14系列的MIMO天线与变化gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

进一步理解隔离增强snl的贡献,模拟电流分布有或没有snl见图4.46和5.38 GHzgydF4y2Ba 9gydF4y2Ba。其他元素的电流强度(2、3、4)减少当元素1是兴奋和snl介绍了。图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba表明snl更有效的降低比上乐队乐队。gydF4y2Ba

电流分布元素1是兴奋和其他元素时终止匹配负载。(一)4.46 GHz,没有snl。(b) 4.46 GHz, snl。(c) 5.38 GHz,没有snl。(d) 5.38 GHz, snl。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba介绍了模拟的参数的2×2 MIMO天线snl结构。这两个模拟共振出现在4.46和5.38 GHz和隔离在两个乐队高于35分贝。这意味着隔离在两个乐队相比增长了大约10 dB的没有snl MIMO天线。gydF4y2Ba

模拟的参数与snl MIMO天线。gydF4y2Ba

 4所示。制造和测量gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba的原型,提出了MIMO天线完全是捏造事实来验证其有效性。gydF4y2Ba

伪造的照片和snl MIMO天线。(一)前视图和(b)底部视图。gydF4y2Ba

 4.1。的参数gydF4y2Ba

一个安捷伦N5227A矢量网络分析仪用于测量的参数。如图gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba测量的年代gydF4y2Ba11gydF4y2Ba4.43和5.39 GHz引起了共鸣。两支乐队的测量最小隔离级别是高于35分贝。这些结果与仿真结果吻合较好。gydF4y2Ba

测量的参数和snl的MIMO天线。gydF4y2Ba

 4.2。辐射模式gydF4y2Ba

制作天线的辐射模式测量在消声室并与仿真结果。由于天线结构的对称性,只显示元素的辐射模式1。如图gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba模拟和测量的辐射模式,4.46和5.38 GHz有很好的一致性。测量的收益是6和6.4 dBi,分别交叉极化水平低于−14 dB在两支乐队。这些结果与仿真结果吻合较好。gydF4y2Ba

模拟和测量的辐射模式和snl提出MIMO天线。(一)4.46 GHz, E-plane (gydF4y2Ba xzgydF4y2Ba飞机)。(b) 4.46 GHz, h平面(gydF4y2Ba yzgydF4y2Ba飞机)。(c) 5.38 GHz, E-plane (gydF4y2Ba xzgydF4y2Ba飞机)。(d) 5.38 GHz, h平面(gydF4y2Ba yzgydF4y2Ba飞机)。gydF4y2Ba

 4.3。多样性的性能gydF4y2Ba

描述的多样性提出了MIMO天线的性能包络相关系数(ECC)而言,分集增益(DG),总主动反射系数(TARC),平均有效获得(MEG),和信道容量损失(CCL)。gydF4y2Ba

ECC被认为是最重要的因素的分析MIMO天线。更好的性能的MIMO天线,ECC < 0.5整个工作频率是至关重要的。选举投诉委员会可以计算使用的参数(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba)或三维远字段(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba ECCgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba jgydF4y2Ba jgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba jgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba jgydF4y2Ba jgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ECCgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∬gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba πgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba φgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba FgydF4y2Ba jgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba φgydF4y2Ba dgydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ∬gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba πgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba ∬gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba πgydF4y2Ba FgydF4y2Ba jgydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba FgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba(gydF4y2Ba θ,φgydF4y2Ba)是一个复杂的矢量磁场辐射示范的gydF4y2Ba 我gydF4y2Bath元素。符号”gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba ”和“gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba ”分别表示埃尔米特的产品和共轭复数。摘要ECC是使用这两种方法计算的。为简便起见,只有gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba12gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba14gydF4y2Ba提出了在这里。如数据所示gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba,计算ECC小于0.005跨两个操作乐队,满足需求ECC < 0.5,表明系统性能良好。3 d远场方法寻找ECC提供更准确的结果(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

ECC的计算提出了MIMO天线使用的参数。gydF4y2Ba

ECC的计算提出了MIMO天线使用三维远字段。gydF4y2Ba

DG决定增强通过使用多个天线系统在使用单天线系统。ECC和DG之间的关系可以被描述为(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba DGgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 0.99gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba jgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

它可以指出(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba),较低的ECC导致确保高DG。在理想情况下(gydF4y2Ba ρgydF4y2Ba ijgydF4y2Ba= 0),DG等于10 dB。如图gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba的计算DG最高的ECC值上下操作乐队大于9.99 dB保证多样性性能好。gydF4y2Ba

分集增益计算(DG)提出了MIMO天线。gydF4y2Ba

TARC根号的比例是总反射功率除以根号总入射功率。它可以计算使用以下关系(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (3)gydF4y2Ba ΓgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba tgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∑gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ∑gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba代表反映和入射信号,分别gydF4y2Ba NgydF4y2Ba是天线元素的数量。计算TARC如图gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba。可以看到,TARC比两种操作波段-10分贝。gydF4y2Ba

计算总主动反射系数(TARC)提出了MIMO天线。gydF4y2Ba

梅格被定义为平均接收功率的比值平均入射功率的天线。如果天线是100%有效的,最大的梅格是3 dB (gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba]。它可以计算使用以下方程(gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (4)gydF4y2Ba 梅格gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ∫gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ΓgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ΓgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba GgydF4y2Ba θgydF4y2Ba πgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ΓgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba πgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba dgydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba GgydF4y2Ba θgydF4y2Ba和gydF4y2Ba GgydF4y2Ba φgydF4y2Ba分别是,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba和gydF4y2Ba φgydF4y2Ba天线的极化组件功率增益模式。Г的交叉极化歧视事件字段。梅格的比率应该满足以下条件,以保证良好的信道特征(gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (5)gydF4y2Ba 梅格gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 梅格gydF4y2Ba jgydF4y2Ba ≅gydF4y2Ba 1。gydF4y2Ba

在我们的设计中,平均-3.2 dB的梅格是实现所有这四个元素。梅格的比率gydF4y2Ba我gydF4y2Ba/梅格gydF4y2BajgydF4y2Ba约0.937,满足条件(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

三地引起的相关性可以表示为(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (6)gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 损失gydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 日志gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 依据gydF4y2Ba ΨgydF4y2Ba RgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba Ψ在哪里gydF4y2Ba RgydF4y2Ba相关矩阵。图gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba表明提出的MIMO天线达到CCL低于0.2的值(CCL理想情况下,应该是< 0.4比特/秒/ Hz)跨两个操作。我们可以得出结论,提出了MIMO天线的多样性表现适合一个高质量的MIMO天线系统。gydF4y2Ba

计算信道容量损失(CCL)的MIMO天线。gydF4y2Ba

提出了MIMO天线的性能比较与最近研制出MIMO天线在表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。我们的2×2 MIMO天线隔离和最高收益。该天线间距也有最小的边缘元素。这项工作的大小是小于的天线(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba),约等于天线(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba和天线的比gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba]。我们的设计的最小包络相关系数保证多样性性能好。在这个设计中,我们使用同轴探针激励双频天线元素。总之,我们建议的2×2 MIMO天线隔离最高,获得最高,最小的边缘元素间距和包络相关系数最低。gydF4y2Ba

比较研究。gydF4y2Ba

参考gydF4y2Ba 中心频率(GHz)gydF4y2Ba 边缘(gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 获得(dBi)gydF4y2Ba 最低隔离(dB)gydF4y2Ba 总大小gydF4y2Ba 多样性表现ECCgydF4y2Ba 激gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 2.45,5.50gydF4y2Ba 0.30gydF4y2Ba NAgydF4y2Ba 17.5gydF4y2Ba 0.9gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.9gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.015gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.057gydF4y2Ba 同轴探针gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 3.50,5.70gydF4y2Ba 0.038gydF4y2Ba 2.7,2.8gydF4y2Ba 18.4gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.7gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.075gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.08gydF4y2Ba 微带线gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 2.93,5.68gydF4y2Ba 0.226gydF4y2Ba 4.0,4.0gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.8gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.031gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.05gydF4y2Ba 微带线gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 3.27,5.40gydF4y2Ba 0.447gydF4y2Ba 4.8,5.3gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba 1.6gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×1.6gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.236gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.06gydF4y2Ba 孔径耦合gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 2.54,5.26gydF4y2Ba 0.295gydF4y2Ba 3.9,4.1gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 1.3gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×1.3gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.027gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.07gydF4y2Ba 微带线gydF4y2Ba
这项工作gydF4y2Ba 4.43,5.39gydF4y2Ba 0.036gydF4y2Ba 6、6.4gydF4y2Ba 35gydF4y2Ba 1.4gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×1.4gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba×0.028gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba 0.005gydF4y2Ba 同轴探针gydF4y2Ba

λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba的空间波长上频率乐队。NA =。gydF4y2Ba

 5。结论gydF4y2Ba

双频非常接近的正弦信号在这篇文章中,一个较好的2×2提出了MIMO天线和捏造。良好的隔离是通过利用空间和极化多样性。大约10 dB的隔离增强是通过插入snl的中心MIMO天线天线的散热器元素之间不增加原MIMO天线的大小。只有0.036gydF4y2Ba λgydF4y2Ba0gydF4y2Ba边缘元素之间的距离,测量隔离在两个乐队高于35分贝。此外,多样性的表现提出了MIMO天线适用于高质量的MIMO天线系统。gydF4y2Ba

 数据可用性gydF4y2Ba

模拟和测量数据用于支持本研究的结果包括在本文中。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

这项工作得到了国家自然科学基金资助下的中国61771300。gydF4y2Ba

 詹森gydF4y2Ba m·A。gydF4y2Ba 华莱士gydF4y2Ba j·W。gydF4y2Ba 审查的MIMO无线通信天线和传播gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2810年gydF4y2Ba 2824年gydF4y2Ba 10.1109 / tap.2004.835272gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 9744279102gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba h·S。gydF4y2Ba PandeygydF4y2Ba g·K。gydF4y2Ba BhartigydF4y2Ba p K。gydF4y2Ba MeshramgydF4y2Ba m·K。gydF4y2Ba 一个紧凑的双重乐队MIMO / WLAN应用多样性天线gydF4y2Ba 美国sc - 2013gydF4y2Ba 2013年4月gydF4y2Ba 阿拉哈巴德,印度gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 在香港gydF4y2Ba 苏耿赋。gydF4y2Ba 苏gydF4y2Ba S.-W。gydF4y2Ba 集成的、双频single-radio three-dipole-antenna系统,访问点的应用程序gydF4y2Ba 微波和光学技术的信件gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 53gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 688年gydF4y2Ba 692年gydF4y2Ba 10.1002 / mop.25811gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79251511522gydF4y2Ba 杨ydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 全音阶gydF4y2Ba p . J。gydF4y2Ba VandenboschgydF4y2Ba g·a·E。gydF4y2Ba 双频纺织MIMO天线基于衬底集成波导(SIW)技术gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 4640年gydF4y2Ba 4647年gydF4y2Ba 10.1109 / tap.2015.2477094gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84947279762gydF4y2Ba SharawigydF4y2Ba m . S。gydF4y2Ba NumangydF4y2Ba 答:B。gydF4y2Ba 汗gydF4y2Ba m . U。gydF4y2Ba AloigydF4y2Ba d . N。gydF4y2Ba 一个二元双频MIMO天线系统对移动终端增强隔离gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 1006年gydF4y2Ba 1009年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2012.2214433gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84866091243gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba D.-G。gydF4y2Ba 金gydF4y2Ba d . O。gydF4y2Ba 金gydF4y2Ba 彭译葶。gydF4y2Ba 设计双频天线系统单极天线具有高隔离使用开槽CSRR WLANgydF4y2Ba 微波和光学技术的信件gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2252年gydF4y2Ba 2257年gydF4y2Ba 10.1002 / mop.28574gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84904645315gydF4y2Ba 棕褐色gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba KishkgydF4y2Ba 答:一个。gydF4y2Ba 加强隔离在双频弯折线多个天线电磁带隙结构采用分裂gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 2769年gydF4y2Ba 2774年gydF4y2Ba 10.1109 / tap.2019.2897489gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85064272824gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 易gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 顾gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 紧凑的双频微带天线阵增加隔离使用中和线gydF4y2Ba 电磁学研究快报的进展gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 95年gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba 10.2528 / pierl15081709gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84943527706gydF4y2Ba 崔gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba Sim卡gydF4y2Ba C.-Y.-D。gydF4y2Ba 一个8-element双频天线天线与解耦存根5 g智能手机应用程序gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2095年gydF4y2Ba 2099年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2019.2937851gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba K.-L。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba P.-W。gydF4y2Ba 许gydF4y2Ba 周宏儒。gydF4y2Ba 解耦无线广域网/ LTE天线隔离环带状嵌入式therebetween智能手机应用程序gydF4y2Ba 微波和光学技术的信件gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 1470年gydF4y2Ba 1476年gydF4y2Ba 10.1002 / mop.27654gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84876909038gydF4y2Ba 廖gydF4y2Ba W.-J。gydF4y2Ba 谢长廷gydF4y2Ba 彭译葶。gydF4y2Ba 戴gydF4y2Ba B.-Y。gydF4y2Ba 萧gydF4y2Ba B.-R。gydF4y2Ba Inverted-F /槽双频four-antenna WLAN接入点系统集成gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba 847年gydF4y2Ba 850年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2014.2381362gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84927613434gydF4y2Ba BoukarkargydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba x Q。gydF4y2Ba 江gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 聂gydF4y2Ba l . Y。gydF4y2Ba 梅gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba y Q。gydF4y2Ba 小型研制双频非常接近的正弦信号极其较MIMO天线系统和偏振模式的多样性gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 134年gydF4y2Ba 137年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2017.2777839gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85035758419gydF4y2Ba SarkargydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 斯利瓦斯塔瓦gydF4y2Ba k V。gydF4y2Ba 紧凑的研制SRR-loaded双频MIMO天线WLAN / WiMAX /无线/ 4 g lte和5 g应用程序gydF4y2Ba 电子信件gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 53gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba 1623年gydF4y2Ba 1624年gydF4y2Ba 10.1049 / el.2017.2825gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85040079482gydF4y2Ba 沙玛gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba SarkargydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba BiswasgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 艾克塔gydF4y2Ba m·J。gydF4y2Ba 双频多输入多输出天线基于半圆柱形介质谐振器gydF4y2Ba 杂志的电磁波和应用程序gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 1152年gydF4y2Ba 1163年gydF4y2Ba MalviyagydF4y2Ba lgydF4y2Ba PanigrahigydF4y2Ba r·K。gydF4y2Ba KartikeyangydF4y2Ba m V。gydF4y2Ba 一个2×2双频mimo天线的极化多样性无线应用程序gydF4y2Ba 在电磁学的研究进展gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 61年gydF4y2Ba 91年gydF4y2Ba 103年gydF4y2Ba 10.2528 / pierc15110401gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84954426564gydF4y2Ba DeckmyngydF4y2Ba T。gydF4y2Ba AgneessensgydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba ReniersgydF4y2Ba a·c·F。gydF4y2Ba 小说60 GHz宽带耦合half-mode / quarter-mode基片集成波导天线gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 65年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 6915年gydF4y2Ba 6926年gydF4y2Ba 10.1109 / tap.2017.2760360gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85031788387gydF4y2Ba SharawigydF4y2Ba m . S。gydF4y2Ba 多经常误用和未来前景印刷多输出天线系统无线角落gydF4y2Ba IEEE天线和传播杂志gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 162年gydF4y2Ba 170年gydF4y2Ba 10.1109 / map.2017.2658346gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85017382003gydF4y2Ba 得知崔gydF4y2Ba s . H。gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba 研究。gydF4y2Ba 公园gydF4y2Ba S.-O。gydF4y2Ba 相互耦合的分析、相关性和TARC WiBro MIMO阵列天线gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 122年gydF4y2Ba 125年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2007.893109gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 40549130301gydF4y2Ba KogydF4y2Ba 美国c K。gydF4y2Ba 默奇gydF4y2Ba r D。gydF4y2Ba 紧凑的集成多样性为无线通讯天线gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2001年gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 954年gydF4y2Ba 960年gydF4y2Ba 10.1109/8.931154gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0035361974gydF4y2Ba 丁gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 杜gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 龚gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 冯gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 一种新型双频印刷天线移动终端多样性gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 2088年gydF4y2Ba 2096年gydF4y2Ba KaraboikisgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba PapamichaelgydF4y2Ba V。gydF4y2Ba TsachtsirisgydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 苍井空gydF4y2Ba C。gydF4y2Ba MakiosgydF4y2Ba V。gydF4y2Ba 整合紧凑印刷天线到小/ MIMO终端多样性gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 2067年gydF4y2Ba 2078年gydF4y2Ba 周gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 全gydF4y2Ba x L。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba r . L。gydF4y2Ba 一个dual-broadband MIMO天线系统GSM / UMTS / LTE和WLAN的手机gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 551年gydF4y2Ba 554年gydF4y2Ba