一种可应用于WLAN的高隔离度双频MIMO天线设计

发布时间：2024-04-21 10:19

　　设计了一款可应用于无线局域网(WLAN)的双频多输入多输出(MIMO)印刷天线。天线由两个天线单元组成,为了实现双频特性以及小型化,每个天线单元在倒L单极子天线基础上加载了水平枝节并进行了弯折处理。同时在两个天线单元之间加载一条倒"U"形金属中和线有效改善了天线的互耦作用,使得天线在谐振频点处隔离度均大于20 dB。最后利用电磁仿真软件HFSS 13.0对天线参数进行仿真与优化。实测表明,当S₁₁≤-10 dB时,天线阻抗带宽分别为0.39 GHz(2.26～2.65 GHz)和1.2 GHz(4.87～6.07 GHz),相对带宽分别达到15.9%和21.9%,可应用于WLAN无线通信系统中。

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【部分图文】：

图6MIMO天线实物图

图5天线的高隔离度优化图7天线S参数仿真与实际测试结果

图1天线整体结构图

本文所设计双频MIMO天线的整体结构如图1所示。天线单元以传统倒L单极子为基础结构,分别在倒L形辐射枝节的基础上加载了水平辐射枝节,并进行了弯折处理。两个天线单元采用对称的方式进行摆放,为了减少两个天线单元之间的耦合,采用中和线技术在辐射枝节之间加载一条倒“U”形金属线,以此提出....

图2有无中和线的MIMO天线S21仿真曲线

图2所示为MIMO天线在加载中和线前后S21参数随频率变化曲线。由图2可知,天线在未加载中和线前(MIMO1)高频段内S21参数均大于-15dB,且在某些频段内接近-10dB,互耦现象较为严重。而添加中和线之后(MIMO2),天线低频段和高频段内的隔离度最大分别提高了约8d....

图3有无中和线MIMO天线表面电流分布情况

为了更加直观地展示中和线的去耦作用,对天线分别工作于2.45GHz和5.5GHz时加载中和线前后的表面电流分布情况进行了仿真,如图3所示。由仿真结果可知,当左边辐射单元被激励时,加载中和线的天线相比较于未加载中和线的天线右边非激励单元的耦合电流明显减少。对于MIMO天线的设计....

本文编号：3960755