A compact low-coupling ultra-wideband MIMO antenna design
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摘要:
针对目前超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output, UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等不足，设计了一款紧凑型高隔离度UWB-MIMO天线。天线正面由“花瓶”形辐射贴片与阶梯形微带馈线组合而成，背面是具有切角的矩形接地板。通过对矩形辐射贴片对称切角、对接地板刻蚀矩形槽，实现天线的宽带化；通过在介质基板正反两面分别加载“鱼骨”形和改进对称“Y”形去耦枝节，实现天线的高隔离度。仿真与实测结果表明：天线尺寸较小，仅有22 mm×29 mm×0.8 mm，最终工作带宽可达1.5～18 GHz(相对带宽为169%)，带内隔离度均高于17 dB，包络相关系数小于0.02。天线辐射性能良好且结构简单紧凑，可以很好地应用于UWB-MIMO无线通信系统中。
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关键词:
- 阶梯形馈线 /
- 多输入多输出(MIMO) /
- 高隔离度 /
- 去耦枝节 /
- 渐变结构
Abstract:Aiming at the current ultra-wideband multiple-input multiple-output (UWB-MIMO) antenna that has a large size, low isolation, and other deficiencies, a miniaturized, high-isolation UWB-MIMO antenna is designed. The back side of the antenna is a rectangular ground plate with cutting corners, while the front side is made up of a “vase” -shaped radiation patch and a stepped microstrip feed line. The antenna is broad-banded by symmetrically cutting the corners of the rectangular radiating patch and etching the rectangular slot on the ground plate. The antenna achieves high isolation by loading a “fishbone” shaped and symmetrical “Y” shaped decoupling stubs on the front and back of the dielectric substrate. The antenna was simulated and measured with a size of only 22 mm×29 mm×0.8 mm, having an operating bandwidth of 1.5−18 GHz (the relative bandwidth reaches 169%), isolation is greater than 17 dB in the bandwidth range, and an envelope correlation coefficient (ECC) of less than 0.02. The antenna can be utilized in UWB-MIMO wireless communication systems since it has good radiation performance and a simple, small structure.
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0 引 言
随着无线通信技术的不断发展进步，传统的通信质量和信息传输速率已不能满足人们日益增长的需求，且由于无线用户数量的持续增长，频谱资源也变得愈发匮乏。针对上述问题，现代通信系统要求最大限度地提高信号的信道容量和频谱利用率，以改善通信环境。超宽带 (ultra wide band, UWB) 天线具有宽带宽、低发射功率、高精度等优势[1]，但辐射功率相对较低，难以实现远距离传输；在短距离无线通信领域，多径衰落会导致通信质量降低。然而，多输入多输出 (multiple-input multiple-output, MIMO)技术能够创造多个并行空间信道从而独立传输信息，因此具有抗多径衰落、抑制共道干扰的特点，可以在不改变发射功率的前提下，显著提高通信系统的信道容量和频谱利用率。故而诸多学者提出了UWB-MIMO天线的研究思路。与此同时，现代通信系统的集成度愈来愈高，天线可占用的空间愈发紧凑，端口之间势必存在强烈的互耦，从而导致天线辐射性能变差等问题，因此平衡天线尺寸和隔离度之间的矛盾是MIMO天线设计中不可避免的问题。
多年以来，为了能保持天线小型化的同时提高端口间隔离度，在 UWB-MIMO天线的研究过程中相继提出了对天线表面进行刻蚀开槽、利用微带渐变结构、采用多层耦合馈电等技术[2-4]以实现天线的小型化、宽带化；建立了阻断、抵消、滤波的去耦思路，通过缺陷地结构(defected ground structure, DGS)、电磁带隙(electromagnetic band-gap , EBG)结构、中和线结构、特征模去耦、加载寄生枝节、设置解耦网络等去耦技术[5-9]，以实现端口间的高隔离度。Babu等[10]通过在正方形辐射贴片的四个角引入大小不同的圆弧，并对接地板进行开槽改进，引入DGS结构，使天线在3～10 GHz的阻抗带宽范围内保持电子驻波比(votage sanding wave ratio，VSWR) ≤ 2，天线尺寸为60 mm×35 mm×1.6 mm。Zhang等[11]提出在两个圆形单极子之间插入宽带中和线，实现宽带去耦，中和线由刻蚀圆形槽的金属圆环与矩形条组成，天线尺寸仅为35 mm×33 mm×0.8 mm。Chen等[12]提出的天线是由四个基于半切法的小型化单极子天线阵元组成，通过引入周期性的鱼叉形EBG结构，降低谐振频率并增加带隙宽度，同时降低单元间的电磁耦合。Iqbal等[13]设计的天线在共用接地板中加载F形枝节，实现UWB频段内较低的互耦，天线尺寸为50 mm×30 mm×1.6 mm。Najam等[14]在两个单极子天线阵元间的接地板上引入倒Y型去耦枝节，使得3.2～10.6 GHz UWB频段上的隔离度均增强至15 dB以上，天线尺寸达 40 mm×68 mm×0.8 mm。诸如此类的研究成果已存在很多，虽然在一定程度上实现了UWB高隔离特性，但是天线尺寸及设计程度仍具有改进空间[7]。
基于上述现状，本文设计了一款紧凑型低耦合UWB-MIMO天线。该天线的辐射贴片在矩形贴片的基础上，进行对称切角、刻蚀1/4圆等结构改进，使辐射贴片呈现 “花瓶”状；接地板上采取挖槽和切角处理；同时采用阶梯形微带馈线，使得天线具有比较宽的工作带宽。此外，介质基板正面加载了“鱼骨”形去耦枝节，背面加载了改进的对称Y形去耦枝节，使得天线具有较高的隔离度。天线最终尺寸仅为22 mm×29 mm×0.8 mm，在1.5～18 GHz的工作带宽范围内具有不低于17 dB的隔离度，且绝大部分频段的隔离度大于20 dB，显然满足天线对隔离度的要求，包络相关系数( envelope correlation coefficient，ECC)整体低于0.02。
1 天线单元设计
文中设计的小型化UWB-MIMO天线阵元的部分设计参数可以利用UWB天线的中心频率和低频处边缘频率相对应的近似波长来估算。
矩形辐射贴片的长度Lp 通常等于中心频率对应波长的1/2，考虑到边缘缩短效应，可以用公式(1)[15]近似Lp的长度：
Lp=c2f√εe−2ΔL≈λf2 (1) 式中：c为光速；f为天线中心频率；εe为有效介电常数；ΔL为等效辐射缝隙长度；λf为f对应的波长。
天线的有效电长度L可表示为辐射贴片长度Lp与微带馈线长度之和。一般来说，L与工作频率成正比，当频率增加时，L也须增加，以保证天线达到最佳的匹配和辐射效果。但考虑到天线整体尺寸的要求，L不宜太大，可用公式(2)[15]来近似：
Lp+L1+L2+L3≈λL3 (2) 式中，λL为低频边缘频率对应的波长。
馈电间隙长度h可表示为接地面长度Lg与微带馈线长度之差。h影响天线的整体带宽，增加h一般会使阻抗带宽减小。而且由于辐射体馈电点处的电流密度较高，因此高频边缘频率fH受馈电间隙h的影响十分显著，而低频边缘频率fL基本不受影响。h可以通过公式(3)[15]来近似：
0.01λL⩽ (3) 介质基板厚度H远小于工作波长，通常厚度H增加，会使天线辐射功率增加，导体损耗减小，利于拓展频带；但同时也会使介质损耗增加，引起表面波激励，降低天线的增益，所以H的大小不能太极端，可以利用公式(4)[15]近似H：
H \approx 0.01{\lambda _{\mathrm{L}}} (4) 经仿真优化后，天线阵元最终尺寸确定为22 mm×13 mm×0.8 mm，选用介电常数为4.4、损耗角正切值为0.02的FR4材料作为介质基板，同时选择采用阶梯型微带线进行馈电。
天线阵元的改进过程如图1所示。首先，选用最基本的矩形贴片作为天线的辐射单元，根据UWB技术的相关原理知：可以通过改变辐射贴片形状，增加天线表面电流路径；或者改变接地板形状，使天线的阻抗匹配发生改变，从而实现天线工作带宽的扩展。该设计过程中，通过对辐射贴片和接地板进行切角、开槽处理，对微带馈线进行渐变结构处理，使得天线阵元具有UWB单极子天线的特性。
图2为天线阵元演进过程中对应S11的变化结果。可以看出，天线1的工作带宽为4.5～9.2 GHz，其余频段天线处于阻抗失配状态，不符合UWB的设计要求。通过对天线1的矩形辐射贴片进行切角和切1/4圆处理，增加了天线表面电流路径，使天线2的带宽扩展至4.4～12.2 GHz。紧接着对天线2的接地板进行切角、开槽处理，改变了接地板上表面电流分布，使天线3的带宽向高频处进一步拓展，带宽可达4.3～16.7 GHz，但在低频处的S11高于−10 dB，天线仍存在部分频段不满足要求。最后通过对天线3的微带馈线进行阶梯形渐变结构处理，使天线4在4.3 GHz处产生了谐振，实现了带宽向低频处的拓展。
阶梯形馈线结构可以看作一种基于频率响应来调节谐波频率分布的谐振器，通过调节阻抗比和谐振腔长度来补偿奇偶模的不等相速度来实现工作频率的拓展。三级阶梯形馈线实际上是具有三个不同阻抗电平的三模谐振器结构，具有支持三个共振模的能力。图3是偶数/奇数模的三级阶梯阻抗谐振器等效电路结构，模式比可以通过公式(5)和(6)[16]确定：
\frac{{{f_1}}}{{{f_0}}} = \frac{{{{\arctan }}\sqrt {\dfrac{{{K_1} + {K_1}{K_2} + 1}}{{{K_2}}}} }}{{{{\arctan }}\sqrt {\dfrac{{{K_1}{K_2}}}{{{K_1} + {K_2} + 1}}} }} (5) \frac{{{f_2}}}{{{f_0}}} = \frac{\text{π} }{{2{{\arctan }}\sqrt {\dfrac{{{K_1}{K_2}}}{{{K_1} + {K_2} + 1}}} }} (6) 式中：f0 为主模谐振频率模式；f1和f2为较高谐振频率模式；K1=Z2/Z1，K2=Z3/Z2 ，Z1 、Z2 、Z3为三段的特性阻抗。图3中θ1 、θ2 、θ3为三段的电长度。
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图 3 偶模和奇模三级阶梯阻抗谐振器的等效电路Fig. 3 Equivalent circuits of three level stepped impedance resonator for even and odd modes最终，天线阵元的工作带宽达到2～20 GHz，远大于美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)规定的民用UWB频段范围3.1～10.6 GHz。通过分析S11的变化可得：辐射贴片和接地板结构的改进极大地拓宽了天线阵元的工作带宽，同时微带馈线的渐变处理对拓宽天线带宽也起到重要作用。
2 MIMO天线去耦结构设计与分析
通过对天线阵元结构一系列优化改进，得到UWB单极子天线，将其对称放置并调整单元间距离，形成了二单元MIMO天线，天线结构如图4所示。利用HFSS 21.0仿真软件，对天线的各个参数进行仿真优化，相关参数如表1所示。
表 1 UWB-MIMO天线设计参数Tab. 1 UWB-MIMO antenna design parametersmm 参数 数值 参数 数值 参数 数值 参数 数值 L 22.0 Lg 8.7 L1 3.0 L2 5.0 Lp 12.0 W1 1.5 W2 1.3 W3 1.0 L3 2.0 Ws 3.5 Ld 3.7 Wd 1.3 Ls 3.0 m1 5.6 n1 0.8 m2 0.2 d 16.0 n3 0.5 m4 0.2 a 0.8 n2 2.0 R1 6.1 W 29.0 n4 2.0 b 0.5 在不引入任何去耦结构的情况下，通过调整单元之间的横向间距d，可以使MIMO天线在带宽上满足UWB的设计要求。同时考虑到天线阵元间的互耦与间距d也息息相关，即间距d越大，互耦就越低，选取的d一般要超过UWB工作频带中心频率的1/2波长，然而这将使得天线总体尺寸变大。因此保持天线小型化的同时实现高隔离度，仅依靠增加间距d是不够的，需要利用去耦技术进一步提高隔离度。
2.1 背面改进的对称Y形去耦结构设计
在不增加UWB-MIMO天线尺寸的基础上，使天线具有高隔离度等各项性能是天线设计过程中需要直面的难题。天线的去耦原理实质是：通过对去耦结构进行改进和优化，改变天线表面电流分布的路径，使天线一端的电流尽可能少地耦合到其余的端口，最终实现天线阵元间的高隔离度[17]。
引入寄生枝节可以形成另外的耦合路径，根据场的反相抵消原理，新形成的耦合路径与原耦合路径可以相互抵消，因此选择在介质基板背面中间位置加载改进的对称Y形去耦枝节，有效拓宽满足隔离度要求的频段范围。如图5所示，接地板未添加去耦枝节、添加对称Y形去耦枝节以及改进的对称Y形去耦枝节所对应的S21仿真结果。
分析图5可以得出，在接地板上添加对称Y形去耦枝节，满足S21的频段明显拓宽了，在2.7～16.8 GHz范围内，天线的S21绝大部分位于−15 dB以下，但在8.6～9.2 GHz频段内隔离度突变，使整体隔离度并未完全满足设计要求，因此继续对Y形去耦枝节进行结构改进。由于Y形枝节去耦作用显著，表面电流集中分布在枝节上，为改变表面电流路径分布，选择在Y形枝节上方左右对称添加细矩形条，最终天线的S21在4～14.1 GHz完全处于−15 dB以下。
Y形去耦枝节的主要设计参数对S21有不同程度的影响，利用软件对上述Y形枝节的m1参数进行仿真优化。图6给出了m1取不同值对天线S21的影响。当m1= 5.2 mm时，S21显然在低频处不满足设计要求，6 GHz之前的S21均位于−15 dB以上；当m1= 6 mm时，S21在低频附近有所改善，但在高频附近却不再满足要求；当m1= 5.6 mm时，除了4 GHz之前的频段，天线整体的S21均位于−15 dB以下，理论上满足设计要求，但是天线低频处的隔离度仍有提升的空间。
2.2 正面鱼骨形去耦枝节设计
为了使天线在低频处同样具有较好的隔离度，提出在天线的正面引入鱼骨形去耦枝节。首先，在正面两单元间引入长矩形条枝节，该枝节可以充当一个反射器，削弱天线阵元之间的电流强度，同时起到分散电流的作用[18-19]。然后，将底为a、高为b的等腰倒三角均匀分布在矩形条枝节上，并进行布尔运算，得到鱼骨形结构。有无鱼骨形去耦枝节所对应的S21结果如图7所示。由对比结果可知，加载鱼骨形枝节可以显著降低UWB频段内的耦合程度，使天线在整个工作频段上具有更好的隔离度，在2～14.3 GHz频段内隔离度均位于20 dB附近。
通过对鱼骨形去耦结构进一步优化改进，发现均匀分布在长矩形条上三角形的密集程度对天线阵元之间隔离度的影响存在差异。图8所示为矩形条上三角形分布个数不同时的S21结果。仿真结果表明：当三角形的个数为22个时，天线的隔离度在2～20 GHz范围内高于15 dB，隔离度在整个工作频段上呈现良好；当三角形个数为44个或者11个时，S21总会存在部分频段不满足隔离度要求。对比分析 后，最终选择均匀分布22个三角形的鱼骨形枝节作为UWB-MIMO天线设计中的去耦结构比较合理。
鱼骨形枝节的作用原理是：被激励天线阵元同时对寄生枝节和非激励天线阵元产生耦合，且寄生枝节对非激励天线阵元也会产生耦合，这两种耦合在非激励天线阵元产生的耦合电流相位相反，电流会相互抵消，从而有效减少了天线阵元间的互耦。
三角形均匀分布的个数主要调控的是相邻三角形之间的狭缝大小，从而影响平行耦合的电流路径，如此有助于原始互耦能量的分解。而且枝节上密集分布的三角形可以作为一种慢波结构，能激发阻带谐振，使得插入损耗下降，实现信号波长减小的同时增加了天线阵元间的有效电长度[20-21]，所以三角形的密集程度与隔离度密切相关。
3 仿真与实测结果分析
3.1 S参数分析
S参数是反映天线性能的重要指标之一，为验证文中天线的实用性能，对其进行天线实物制作，并利用矢量网络分析仪进行实测，天线实物如图9所示。通过分析S参数仿真与实测结果(图10)得出：天线在1.5～18 GHz内S11< −10 dB，S21 整体低于−17 dB，而且绝大部分频段S21处于−20 dB以下，表明天线在工作带宽内具有良好的隔离特性。
3.2 辐射特性分析
天线的辐射方向图是指距离天线一定位置处的电磁波辐射参量随方向变化的图形表示，也是衡量天线性能优劣的关键指标之一，通常分为E面和H面。图11分别给出了天线在3、9、15和18 GHz频点处的远场E面和H面仿真与实测的归一化二维辐射方向图。
由图11可以看出：天线在3 GHz和9 GHz频段的E面和H面的主极化方向图比较理想，且交叉极化水平相对于主极化影响较小；然而在15 GHz以及18 GHz的高频段时，天线方向图出现明显恶化，E面主极化方向发生偏移，H面辐射图发生不同程度的畸变。
首先由于测试条件和周围环境的影响，使得方向图的实测与仿真结果存在误差。其次，高频处方向图呈现辐射特性不理想的主要原因有两点：1)天线波长随着频率增加而减小，其物理尺寸超过较高频率工作波长的一半，此时天线已无法保持原来电小天线的特性[22]，因此高频时方向图畸变明显；2)选用FR4作为介质基板材料，随着工作频率的升高，由于介质电导和介质极化的滞后效应，电场作用下，其内部引起的介质损耗也会增加，从而导致天线的辐射效率与增益降低[23-24]。此外，加载的解耦结构在降低单元间互耦的同时，会使天线表面高频电流分布不平衡，从而对方向图产生一定影响，这也是MIMO天线设计中所要牺牲的性能代价[25-26]。
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图 11 E、H 面方向图仿真与实测结果Fig. 11 The radiation patterns of E-plane and H-plane: simulation and measurement总体上看，E面和H面方向图呈现近似对称， E面主极化方向图呈现为“8”字型的双向辐射特性，H面主极化呈现为近似圆形的全向辐射特性。在实际应用中，对于单个天线辐射特性的降低，可以采用阵列天线的形式选择合理的布局，来规避天线辐射方向图的畸变[27]。
图12为天线的增益随频率变化的仿真与实测结果。可以看出：在整个工作频带内，天线的增益均高于3.6 dBi，6～18 GHz频段内增益的变化幅度相对稳定，表明增益效果良好。
图13为天线仿真的辐射效率。可以看出天线在4 GHz之后的辐射效率稳定在80%以上，整个工作频带内高于60%，说明该天线在工作频带内绝大部分大量能量被辐射出去[22]。
3.3 ECC
对于MIMO天线来说， ECC用于说明MIMO天线阵元对信号接收的独立程度，理论上ECC应该等于0，但不相关分集天线的实际极限是ECC<0.5，对于两端口的MIMO天线，可以通过S参数代入公式(7) [17]来计算ECC：
{\text{ECC}} = \frac{{\left| {S _{11}^*{S _{12}} + S _{21}^*{S _{22}}} \right|}}{{( {1 - {{\left| {{S _{{\text{11}}}}} \right|}^2} - {{\left| {{S _{{\text{21}}}}} \right|}^2}} )( {1 - {{\left| {{S _{{\text{21}}}}} \right|}^2} - {{\left| {{S _{{\text{12}}}}} \right|}^2}} )}} (7) 图14所示为天线的ECC仿真与实测结果。结果显示：ECC整体不大于0.02，表明天线阵元间的独立性能良好，也就是说两个天线阵元接收信号时的相互干扰较小，符合UWB-MIMO天线对ECC的要求。
3.4 天线性能比较
将本文设计的MIMO天线与提到的参考文献中涉及天线的部分重要指标作比较，对比结果如表2所示。
表 2 MIMO 天线性能对比Tab. 2 MIMO antenna literature comparison文献 年份 端口 尺寸/(mm×mm×mm) 工作带宽/GHz 隔离度/dB ECC 主要去耦方式 [7] 2022 2 18×22×1 2.75～10.64 >20 ≤0.015 DGS结构 [10] 2021 2 60×35×1.6 3.0～10.0 >30 ≤0.25 DGS结构 [11] 2015 2 35×33×0.8 3.1～5.0 >20 <0.1 中和线结构 [12] 2021 4 61.5×61.5×1.6 2.9～11.7 >15 <0.02 EBG结构 [13] 2017 2 50×30×1.6 3.1～10.6 >20 <0.04 F形解耦结构 [14] 2021 2 40×68×0.8 3.2～10.6 >15 <0.03 倒Y形解耦结构 [20] 2023 2 37×26×1.6 3.1～10.6 >20 <0.05 梳状解耦结构 [25] 2022 2 21×27×0.8 3.0～11.0 >15 <0.05 T形阶梯状结构 [21] 2021 4 60×60×1.575 3.1～11 >16 <0.05 极化分集去耦 本文 2 22×29×0.8 1.5～18 ≥17 ≤0.02 对称Y形&鱼骨形结构 在MIMO天线中，无论采取何种解耦结构提高天线的隔离度，都能实现天线对隔离度的基本要求，但是在去耦程度、工作带宽、尺寸、结构复杂度等方面存在一定差异。就天线尺寸和工作带宽指标来说，文中设计的天线明显优于其他同类天线，也间接证明了加载的去耦枝节能在较宽的工作带宽内实现较好的隔离度，表明该天线很好地平衡了天线尺寸、带宽与隔离度之间的关系。
4 结 论
本文设计了一款具有较高隔离度的紧凑型UWB-MIMO天线，其尺寸较小，仅有22 mm×29 mm ×0.8 mm，实现了1.5～18 GHz的工作频段。通过对天线辐射贴片和接地板进行切角等操作，增大电流路径，拓宽了工作带宽；通过加载鱼骨形枝节和对称Y形枝节，降低了单元间的互耦，使天线整体隔离度大于17 dB，绝大部分频段隔离度大于20 dB，ECC ≤ 0.02。天线各类性能指标良好，符合当前天线发展趋势，可广泛应用于无线通信等领域。
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图 3 偶模和奇模三级阶梯阻抗谐振器的等效电路
Fig. 3 Equivalent circuits of three level stepped impedance resonator for even and odd modes
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图 11 E、H 面方向图仿真与实测结果
Fig. 11 The radiation patterns of E-plane and H-plane: simulation and measurement
表 1 UWB-MIMO天线设计参数
Tab. 1 UWB-MIMO antenna design parameters
mm 参数 数值 参数 数值 参数 数值 参数 数值 L 22.0 Lg 8.7 L1 3.0 L2 5.0 Lp 12.0 W1 1.5 W2 1.3 W3 1.0 L3 2.0 Ws 3.5 Ld 3.7 Wd 1.3 Ls 3.0 m1 5.6 n1 0.8 m2 0.2 d 16.0 n3 0.5 m4 0.2 a 0.8 n2 2.0 R1 6.1 W 29.0 n4 2.0 b 0.5 
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表 2 MIMO 天线性能对比
Tab. 2 MIMO antenna literature comparison
文献 年份 端口 尺寸/(mm×mm×mm) 工作带宽/GHz 隔离度/dB ECC 主要去耦方式 [7] 2022 2 18×22×1 2.75～10.64 >20 ≤0.015 DGS结构 [10] 2021 2 60×35×1.6 3.0～10.0 >30 ≤0.25 DGS结构 [11] 2015 2 35×33×0.8 3.1～5.0 >20 <0.1 中和线结构 [12] 2021 4 61.5×61.5×1.6 2.9～11.7 >15 <0.02 EBG结构 [13] 2017 2 50×30×1.6 3.1～10.6 >20 <0.04 F形解耦结构 [14] 2021 2 40×68×0.8 3.2～10.6 >15 <0.03 倒Y形解耦结构 [20] 2023 2 37×26×1.6 3.1～10.6 >20 <0.05 梳状解耦结构 [25] 2022 2 21×27×0.8 3.0～11.0 >15 <0.05 T形阶梯状结构 [21] 2021 4 60×60×1.575 3.1～11 >16 <0.05 极化分集去耦 本文 2 22×29×0.8 1.5～18 ≥17 ≤0.02 对称Y形&鱼骨形结构
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[1] 王明寰. 小型化高隔离度超宽带MIMO天线的研究与设计[D]. 葫芦岛:辽宁工程技术大学,2022. WANG M H. Research and design of miniaturized high isolation ultra-wideband MIMO antennas[D]. Huludao:Liaoning Technology University,2022. (in Chinese)
[2] ABBAS A,HUSSAIN N,SUFIAN M A,et al. Isolation and gain improvement of a rectangular notch UWB-MIMO antenna[J]. Sensors,2022,22(4):1460. doi: 10.3390/s22041460
[3] AHMED B T,RODRÍGUEZ I F. Compact high isolation UWB MIMO antennas[J]. Wireless networks,2022,28(5):1977-1999. doi: 10.1007/s11276-022-02951-9
[4] MU W,LIN H,WANG Z,et al. A flower-shaped miniaturized UWB-MIMO antenna with high isolation[J]. Electronics,2022,11(14):2190. doi: 10.3390/electronics11142190
[5] 南敬昌,王明寰,王宛,等. 采用阶梯形微带馈线的高隔离度超宽带MIMO天线[J]. 微波学报,2021,37(3):6-9. NAN J C,WANG M H,WANG W,et al. Highly isolated ultra-wideband MIMO antenna with stepped microstrip feedline[J]. Journal of microwaves,2021,37(3):6-9. (in Chinese)
[6] AMIN F,SALEEM R,SHABBIR T,et al. A compact quad-element UWB-MIMO antenna system with parasitic decoupling mechanism[J]. Applied sciences,2019,9(11):2371. doi: 10.3390/app9112371
[7] 南敬昌,韩欣欣,高明明,等. 基于DGS的小型化UWB-MIMO天线的设计[J]. 电子测量与仪器学报,2022,36(5):89-95. NAN J C,HAN X X,GAO M M,et al. Design of miniaturized UWB-MIMO antenna based on DGS[J]. Journal of electronic measurement and instrument,2022,36(5):89-95. (in Chinese)
[8] CHATTHA H T,LATIF F,TAHIR F A,et al. Small-sized UWB MIMO antenna with band rejection capability[J]. IEEE access,2019,7:121816-121824. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2937322
[9] HASSAN M M,RASOOL M,ASGHAR M U,et al. A novel UWB MIMO antenna array with band notch characteristics using parasitic decoupler[J]. Journal of electromagnetic waves and applications,2020,34(9):1225-1238. doi: 10.1080/09205071.2019.1682063
[10] BABU K V,ANURADHA B. Design of UWB MIMO antenna to reduce the mutual coupling using defected ground structure[J]. Wireless personal communications,2021,118(4):3469-3484. doi: 10.1007/s11277-021-08189-6
[11] ZHANG S,PEDERSEN G F. Mutual coupling reduction for UWB MIMO antennas with a wideband neutralization line[J]. IEEE antennas and wireless propagation letters,2015,15:166-169.
[12] CHEN Z,HUANG S,ZHANG Z,et al. Ultra-wideband MIMO antenna design based on EBG structure[C]// Photonics & Electromagnetics Research Symposium (PIERS). IEEE,2021:1726-1730.
[13] IQBAL A,SARAEREH O A,AHMAD A W,et al. Mutual coupling reduction using F-shaped stubs in UWB-MIMO antenna[J]. IEEE access,2017,6:2755-2759.
[14] NAJAM A I,DUROC Y,TEDJNI S. UWB-MIMO antenna with novel stub structure[J]. Progress in electromagnetics research C,2011,19:245-257. doi: 10.2528/PIERC10121101
[15] KUNDU S. Experimental study of a printed ultra‐wideband modified circular monopole antenna[J]. Microwave and optical technology letters,2019,61(5):1388-1393. doi: 10.1002/mop.31736
[16] HUSSEIN E. Design of miniature UWB-based antenna by employing a tri-sectional SIR feeder[D]. Istanbul:Altinbas University,2021.
[17] 高明明,王纪禹,南敬昌,等. 一种紧凑型三陷波UWB-MIMO天线的设计[J]. 电子测量与仪器学报,2022,36(06):144-151. GAO M M,WANG J Y,NAN J C,et al. Design of a compact triple-trap UWB-MIMO antenna[J]. Journal of electronic measurement and instrument,2022,36(06):144-151. (in Chinese)
[18] ADDEPALLI T,ANITHA V R. A very compact and closely spaced circular shaped UWB MIMO antenna with improved isolation[J]. AEU international journal of electronics and communications,2020,114:153016. doi: 10.1016/j.aeue.2019.153016
[19] KUMAR A,ANSARI A Q,KANAUJIA B K,et al. An ultra-compact two-port UWB-MIMO antenna with dual band-notched characteristics[J]. AEU international journal of electronics and communications,2020,114:152997. doi: 10.1016/j.aeue.2019.152997
[20] CHATTERJEE S,RANA S,SANYAL R. A compact band-notched UWB MIMO antenna with enhanced isolation using comb shaped decoupling element[J]. Radio engineering,2023,32(1):143.
[21] SHAKER A,HAGGAG A. Design of band-notched MIMO antenna for UWB[J]. Idea,2021,9:10.
[22] 杜忠红. 具有高隔离度的超宽带MIMO天线的研究与设计[D]. 西安:西安理工大学,2021. DU Z H. Research and design of Ultra-wideband MIMO antenna with high isolation[D]. Xi’an: Xi’an University of Technology,2021. (in Chinese)
[23] CHANDEL R,GAUTAM A K,RAMBABU K. Tapered fed compact UWB MIMO-diversity antenna with dual band-notched characteristics[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2018,66(4):1677-1684. doi: 10.1109/TAP.2018.2803134
[24] 南敬昌,韩欣欣,高明明,等. 一种K波段小型化MIMO天线设计[J]. 电子元件与材料,2022,41(10):1085-1092. NAN J C,HAN X X,GAO M M,et al. A K-band miniaturized MIMO antenna design[J]. Journal of electronic components and materials,2022,41(10):1085-1092. (in Chinese)
[25] WU L,CAO X,YANG B. Design and analysis of a compact UWB-MIMO antenna with four notched bands[J]. Progress in electromagnetics research,2022,108:127-137. doi: 10.2528/PIERM21112101
[26] DEY A B,PATTANAYAK S S,MITRA D,et al. Investigation and design of enhanced decoupled UWB MIMO antenna for wearable applications[J]. Microwave and optical technology letters,2021,63(3):845-861. doi: 10.1002/mop.32699
[27] 屈亚蓉. 机载天线方向图畸变分析与补偿方法研究 [D]. 西安:西安电子科技大学,2017. QU Y R. Research on the analysis and compensation method of airborne antenna directional map distortion[D]. Xi’an:Xidian University,2017. (in Chinese)
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