天线元之间抑制耦合的方法对比
去除天线间互耦的方法
去除天线间互耦的方法天线间的互耦是指当多个天线放置在靠近的位置时,它们之间会相互影响,导致天线性能下降或产生干扰。
为了解决这个问题,可以采取以下几种方法去除天线间的互耦效应。
1.调整天线之间的距离和角度天线之间的距离和角度是影响互耦效应的关键因素。
将天线的间距增加,尽量减小天线之间的距离,可以减少互耦效应。
同时,调整天线的角度,使得天线之间的辐射方向正交,也可以减少互耦效应。
2.使用方向性天线方向性天线具有较小的辐射角度,能够更好地限制辐射范围,减少互耦效应。
通过选择合适的方向性天线并调整其指向性,可以有效地降低天线间的互耦。
3.使用隔离结构和衰减材料在多天线系统中,可以采用隔离结构和衰减材料来减少天线间的互耦效应。
通过增加隔离结构的导电屏蔽,可以减少电磁波的耦合;而通过使用吸收材料来吸收辐射能量,也可以减少天线之间的互耦。
4.采用天线阵列和波束形成技术天线阵列和波束形成技术可以通过改变天线阵列的几何结构和相位控制,实现对天线的指向性调节。
通过选择合适的波束形成算法和调节阵列天线的相位,可以减小天线间的互耦效应。
5.使用中频和高频选择技术在多天线系统中,可以采用中频和高频选择技术,通过在频域上选择不同的工作频率,避免天线之间的互耦。
这样可以实现频域上的选择性辐射,减少天线间的互耦效应。
6.优化天线设计在设计天线时,可以通过使用合适的天线结构和调整设计参数,来减小天线之间的互耦效应。
例如,采用补偿结构或减小天线的尺寸,能够减少对附近天线的影响,从而降低互耦效应。
总之,去除天线间互耦的方法主要包括调整天线之间的距离和角度、使用方向性天线、使用隔离结构和衰减材料、采用天线阵列和波束形成技术、使用中频和高频选择技术以及优化天线设计。
通过综合应用这些方法,可以有效地减少天线间的互耦效应,提高天线系统的性能。
阵列天线单元间的互耦分析与补偿技术
Abstract
Abstract
Antenna array as high-gain antenna has been widely used in various communication systems. However, the characteristics of antenna array changed fundamentally due to the mutual coupling between elements. That coupling is not negligible especially when the element spacing is small. Because of the effect of coupling, the distribution of array aperture, the input impedance and the radiation pattern were changed. It is necessary to analyze the mutual coupling in antenna array deeply and make some compensation, particularly in the development of high-performance antenna array such as low side-lobe antenna and ultra-low side-lobe antenna. That’s the reason why the analysis of the mutual coupling in antenna array has great significance and practical value. In this paper we use dipole array as an example to analyze mutual coupling in it and make certain compensation, with the purpose to illustrate the mutual coupling in slot antennas on waveguides based on the equivalence between dipole and slot antenna in their radiation pattern. Here we calculated the current distribution of a half-wave dipole antenna through the Matlab programming using the method of moments (MOM), and compared to the same result from the calculation of the simulation software FEKO which based on MOM to verify the correctness of the program, and then give the current distribution on each element in the linear dipole array with uniform element spacing by FEKO simulation, in this way to indicate the mutual coupling in antenna array. As the focus of this article, we analyze the mutual coupling in the dipole array which contains 104 elements and make certain of its mutual coupling compensation. By this way we illustrate the mutual coupling in a kind of irregular slot antennas on waveguides. Firstly we analyze the mutual coupling in the linear dipole array, and make certain of its mutual coupling compensation by adjusting the amplitude and phase of each element. Elements’ amplitude was weighted using Taylor incentive-weighted and their phase was adjusted by changing the length of each element according to the observation of each element’s resistance status after the simulation, so that they can achieve the minimum Voltage Standing Wave Ratio (VSWR). In this way the mutual coupling in the dipole array should compensated and its radiation performance improved; secondly we get to the analysis of the rectangular
天线互耦表征及去耦方法的研究
天线互耦表征及去耦方法的研究在无线通信系统中,天线作为能量转换的接口,将电磁波从传输线中发射或接收至自由空间,其性能直接影响到整个系统的通信质量。
然而,在实际系统中,天线的性能常常受到互耦效应的干扰。
互耦是指天线之间的电磁耦合,会导致天线性能下降,频谱效率降低,甚至系统稳定性受损。
因此,对天线互耦表征及去耦方法的研究具有重要意义。
天线互耦是指两天线之间的电磁耦合现象,主要表现为天线输入端口的电压和电流变化引起另一个天线端口电压和电流的相应变化。
这种耦合现象会导致天线性能下降,频谱效率降低,甚至系统稳定性受损。
目前,对于天线互耦表征的研究主要集中在通过测量和计算,分析互耦的产生机制、影响及抑制方法。
为了降低天线之间的互耦效应,研究者们提出了各种去耦方法。
主要包括物理隔离、优化天线布局、使用去耦网络等。
物理隔离是通过增加天线之间的距离或改变天线方向来减少耦合。
优化天线布局是通过调整天线位置和极化方向,以及优化天线尺寸和形状来降低互耦。
去耦网络是通过在系统中加入额外的电路或元件来抵消天线之间的互耦。
这些方法各有优缺点,需要根据具体应用场景进行选择。
基于场路耦合模型的去耦方法是当前研究的热点。
该方法通过建立天线之间的场路耦合模型,精确分析互耦效应的产生机制,从而采取有效的去耦措施。
例如,通过在天线之间引入隔离结构,破坏耦合场的分布,达到去耦效果。
同时,该方法也可以通过优化天线设计和布局,降低互耦效应。
为了验证基于场路耦合模型的去耦方法的有效性,我们进行了一系列实验。
实验结果表明,通过建立场路耦合模型并采取相应的去耦措施,可以有效降低天线之间的互耦效应,提高天线的辐射效率。
同时,对比其他去耦方法,基于场路耦合模型的去耦方法具有更高的去耦效果和更好的普适性。
本文对天线互耦表征及去耦方法进行了深入研究,重点介绍了基于场路耦合模型的去耦方法。
通过实验验证,该方法可以有效降低天线之间的互耦效应,提高天线的辐射效率。
抑制两个偶极子天线电磁耦合的新方法
有限接 地导 电平 面,抑制其 上两偶极 子天线 问电磁 耦合 的新 方法。数值 分析 结果表 明 ,缝 隙长度 约为相应发 射
天线工作波长的 12时 ,与单缝 隙有 限接地 导电平 面相 比较 ,双缝 隙有 限接 地 导 电平 面抑制 其上 两偶 极子 天线 /
间 电磁 耦 合 效 果 较 优 。
pa eh n a v tg v rt e sotd f ie go n l e i u p e sn h o p i gwh n t e ln t fte l a a d a a eo e h lte n t u d pa n s p r si g t e c u ln e h e gh o h n s n i r n
采用 A s t no fm 电磁仿真软件进行了 仿真分析。
1 理 论 分 析
Ab t a t Th fe to lte nt ru d p a e o h o p i ewe n t n p l tn a s sr c e e c fa sotd f i go n l n t e c u l i e n ng b t e wo mo o oe a e n si n
限接地导电平面上两偶极子天线间的耦合,并与文献 [] 1 的结果进行了比较验证 ;接着分析了缝隙长度对
两偶极子天线 间耦合 的效应 ;最后借鉴 文献 [ ] 1 的设
去电磁兼容 的系统出现 电磁 兼性故 障。导致 系统 电磁兼容性故障的重要根源之一是不同工作频率 、
不 同结 构 形 式 的天 线 共 处 于 同 一 有 限 空 间 ,各 个 天线之 间 的耦 合 度 或 者 隔离 度 不 满 足 系 统 电磁 兼
数值分析结果表明缝隙长度约图6天线2工作频率1ghz仿真结果为相应发射天线工作波长的12时与单缝隙有限接地导电平面相比双缝隙有限接地导电平面抑制22双缝隙的耦合抑制效应系统中的多幅天线往往不可能仅一幅天线处于工作状态而是多幅天线同时以不同的频率工作
去除天线间互耦的方法
去除天线间互耦的方法1.天线布局设计首先,正确的天线布局设计是避免天线之间互耦的关键。
合理安排天线的位置和方向,尽量远离有可能产生干扰的设备或结构物。
同时,可以借助天线间互耦仿真软件,进行分析和优化,选择最佳的天线位置和方向。
2.频率选择和分配天线的频率选择和分配也是避免互耦的一种重要方法。
在频谱规划中,选择不同的频率段给不同的天线使用,避免频道间的干扰。
此外,合理选择每个天线的中心频率和带宽,在不同的天线间保持足够的频率间隔,减少相互之间的干扰。
3.天线选型不同类型的天线具有不同的特性和辐射方向,正确选择天线类型可以减少天线间的互耦。
比如,如果需要提高天线的定向性,可以选择指向性较强的天线,避免信号泄漏到其他方向。
另外,调整天线的极化方式,如水平、垂直、圆极化等,也可以避免不同天线之间的互耦。
4.天线间隔合理的天线间隔也是减少互耦的重要因素。
太近的天线会导致信号相互影响,产生互耦。
在实际布置时,要根据天线的类型和工作频率,选择适当的间隔距离。
一般来说,天线间隔距离应大于天线波束宽度的两倍,以保证天线之间的相互独立。
5.屏蔽和隔离天线之间互耦的问题也可以通过添加屏蔽和隔离结构来解决。
利用金属屏蔽或隔离板,将天线间的物理接触最小化,减少电磁波的传播和干扰。
这种方法通常用于天线较为密集的场景,如在多天线输入多输出系统(MIMO)中。
6.天线阵列设计在天线阵列设计中,可以通过改变每个天线的相位、振幅等参数,使得天线之间互相干扰的程度降低。
例如,在干扰较严重的情况下,可以通过引入相位差、等距离平移等方式,将互耦信号相互抵消。
7.调整发射功率和接收灵敏度在实际使用中,可以通过调整发射功率和接收灵敏度来减少天线之间的互耦。
通过减小发射功率可以降低干扰的产生,从而减少了天线之间的互耦。
同样,通过调整接收灵敏度,可以减少对其他天线的接收干扰。
综上所述,去除天线间互耦的方法包括合理布局设计、频率选择和分配、天线选型、天线间隔、屏蔽和隔离、天线阵列设计以及调整发射功率和接收灵敏度等。
《2024年多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,多天线系统因其能够显著提高通信系统的性能和容量而受到广泛关注。
然而,多天线系统在实际应用中常常面临一个重要问题,即天线间的耦合。
这种耦合会导致信号质量下降、系统性能受损,甚至可能引发系统不稳定。
因此,研究多天线系统间的去耦合技术,对于提高无线通信系统的性能和稳定性具有重要意义。
二、多天线系统中的耦合问题多天线系统中的耦合问题主要来源于天线间的电磁场相互作用。
当多个天线相互靠近时,它们之间的电磁场会产生相互影响,导致信号的传输和质量受到影响。
这种耦合问题不仅会降低系统的性能,还可能增加系统的复杂性和成本。
因此,解决多天线系统中的耦合问题成为了一个重要的研究方向。
三、去耦合技术的研究现状目前,针对多天线系统中的去耦合技术,研究者们已经提出了一些解决方案。
这些技术主要包括:天线布局优化、使用去耦合元件、采用先进的信号处理算法等。
其中,天线布局优化是通过调整天线的位置和方向来减小天线间的耦合;使用去耦合元件则是通过在天线间加入特定的元件来吸收或抵消耦合的电磁场;而采用先进的信号处理算法则是通过在接收端对信号进行处理来消除耦合对信号的影响。
四、去耦合技术的研究方法在研究多天线系统间的去耦合技术时,我们需要从以下几个方面进行考虑:1. 理论分析:通过对电磁场理论的分析,了解天线间耦合的原理和机制,为去耦合技术的设计提供理论依据。
2. 仿真研究:利用仿真软件对多天线系统进行建模和仿真,分析不同去耦合技术的效果和性能,为实际系统的设计和优化提供参考。
3. 实验验证:通过实际实验对去耦合技术进行验证和评估,包括天线的布局、元件的选择、信号处理算法的优化等。
4. 综合优化:综合考虑系统的性能、成本、复杂度等因素,对去耦合技术进行综合优化,以获得最佳的系统性能。
五、去耦合技术的应用前景随着无线通信技术的不断发展,多天线系统将得到更广泛的应用。
因此,去耦合技术的研究和应用也将具有更广阔的前景。
《多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,多天线系统(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)在无线通信领域的应用越来越广泛。
然而,多天线系统之间存在着严重的耦合问题,这会对系统的性能产生不利影响。
因此,研究多天线系统间的去耦合技术具有重要的现实意义。
本文旨在探讨多天线系统间的去耦合技术,为无线通信技术的发展提供理论支持。
二、多天线系统耦合问题概述多天线系统中的耦合问题主要表现在天线间的电磁场相互干扰,导致信号质量下降、系统性能降低。
这种耦合问题主要分为两种类型:一种是由于天线间距过近导致的近场耦合;另一种是由于传播环境中的电磁波相互干扰导致的远场耦合。
这两种耦合问题都会对无线通信系统的性能产生不利影响,因此需要采取有效的去耦合技术来解决。
三、去耦合技术研究现状目前,针对多天线系统间的去耦合技术,已经有许多研究成果。
这些技术主要包括:天线布局优化、极化分离、电磁波屏蔽、数字信号处理等。
其中,天线布局优化是通过调整天线间距、角度和高度等参数,以减小天线间的耦合程度;极化分离则是通过使不同天线的极化方向相互正交,以减小电磁场的相互干扰;电磁波屏蔽则是通过使用屏蔽材料或结构来隔离不同天线之间的电磁波;数字信号处理则是通过算法来消除由于耦合引起的信号干扰。
四、去耦合技术的研究进展近年来,随着无线通信技术的不断发展,去耦合技术也在不断进步。
其中,基于人工智能的去耦合技术成为了一个新的研究方向。
该技术通过机器学习算法来优化天线布局和信号处理,以实现更有效的去耦合。
此外,还有一些新型的去耦合技术,如基于超材料的去耦合技术和基于空间调制技术的去耦合技术等。
这些技术都为解决多天线系统间的耦合问题提供了新的思路和方法。
五、去耦合技术的挑战与展望尽管已经有许多去耦合技术被提出并应用于实际系统中,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,如何有效地评估和优化多天线系统的去耦合性能是一个重要的问题。
《2024年多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,多天线系统(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)在无线通信领域得到了广泛应用。
然而,多天线系统间的耦合问题也日益凸显,其成为制约无线通信系统性能的重要因素之一。
为了有效降低多天线系统间的耦合影响,本文重点探讨了多天线系统间的去耦合技术。
二、多天线系统中的耦合问题多天线系统通过多个天线实现信号的发送和接收,以提高系统的信道容量和传输速率。
然而,在实际应用中,由于天线间的空间距离、电磁波的相互干扰等因素,多天线系统之间往往存在严重的耦合问题。
耦合会导致信号衰减、信噪比降低、性能下降等一系列问题,对无线通信系统的稳定性和可靠性造成严重威胁。
三、去耦合技术研究为了解决多天线系统间的耦合问题,本文提出了一种基于去耦合技术的解决方案。
该技术主要包括以下几种方法:1. 空间分集技术空间分集技术是通过增加天线间的距离,降低电磁波的相互干扰,从而减小耦合的影响。
这种方法可以有效地改善多天线系统的性能,但需要占用更多的空间资源。
因此,在实际应用中需要综合考虑系统的性能和空间资源的平衡。
2. 极化分集技术极化分集技术是通过采用不同极化的天线来减小信号的相互干扰。
不同极化的天线可以有效地避免电磁波的相互影响,从而降低耦合的影响。
这种方法可以在不增加空间资源的情况下提高系统的性能。
3. 信号处理技术信号处理技术是通过数字信号处理算法来消除多天线系统间的耦合影响。
该方法主要包括数字滤波、自适应滤波等技术。
这些技术可以在接收端对接收到的信号进行处理,以消除多天线系统间的耦合影响,从而提高系统的性能。
四、技术应用及实验结果本文提出了一种基于上述技术的去耦合方法,并进行了实际应用和实验验证。
实验结果表明,该方法可以有效地降低多天线系统间的耦合影响,提高系统的性能和稳定性。
具体来说,该方法在降低信号衰减、提高信噪比等方面取得了显著的效果。
双极化天线电壁去耦合
双极化天线电壁去耦合
双极化天线电壁去耦合
双极化天线,即指一种结构简单,可以反射平均的两个方向长度的天线,这种天线常被用于无线电信号接收和发射,以实现更高的效率。
双极化的结构可以被用于单点接收或者是宽带和多点接收的应用中。
一般双极化天线在使用过程中都会受到电壁的耦合,导致其信号强度降低,影响其性能。
电壁耦合的原因是由于双极化天线安装在电磁环境中,并会受到频繁的变化,从而导致电壁耦合的发生,而电壁耦合的影响则会影响双极化天线的效率。
去除电壁耦合的主要办法是加装电磁屏蔽罩,这种屏蔽罩可以有效的降低双极化天线因电磁耦合而产生的影响,缩短电磁辐射的范围,从而减少双极化天线受到电磁辐射的可能性,减少电壁耦合的发生率。
另外,还可以采用极化调谐器去耦合,通过调节极化调谐器,可以有效的抑制电壁耦合带来的影响,让双极化天线保持正常的运行状态。
总之,双极化天线电壁去耦合的办法有很多,只要根据实际情况选择合适的办法,就可以有效的降低电壁耦合对双极化天线的影响。
- 1 -。
《多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,多天线系统(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)在无线通信领域得到了广泛应用。
然而,多天线系统间的耦合问题成为了影响系统性能的关键因素之一。
去耦合技术作为解决这一问题的有效手段,其研究具有重要的理论和实践意义。
本文旨在探讨多天线系统间的去耦合技术,分析其原理、方法及性能,为无线通信技术的发展提供参考。
二、多天线系统耦合问题分析多天线系统中的耦合问题主要源于天线间的电磁场相互作用。
当多个天线靠近时,它们之间的电磁场会产生相互干扰,导致信号质量下降、系统性能受损。
这种耦合问题在MIMO系统中尤为突出,因为MIMO系统需要多个天线同时工作以实现空间复用和分集增益。
因此,解决多天线系统间的耦合问题对于提高无线通信系统的性能至关重要。
三、去耦合技术原理及方法为了解决多天线系统间的耦合问题,研究者们提出了多种去耦合技术。
这些技术主要包括物理隔离法、电磁屏蔽法、极化分离法、空间复用法等。
1. 物理隔离法:通过增加天线间的物理距离,减小电磁场相互作用,从而降低耦合。
这种方法简单有效,但会占用更多的空间资源。
2. 电磁屏蔽法:利用导电材料或磁性材料构建屏蔽层,隔离天线间的电磁场。
这种方法可以有效地降低耦合,但可能会增加系统的成本和复杂度。
3. 极化分离法:通过调整天线的极化方向,使不同天线的极化方向相互正交,从而减小电磁场相互作用。
这种方法适用于特定场景,如线极化MIMO系统。
4. 空间复用法:利用信号处理技术,如预编码、波束成形等,实现空间资源的复用,从而在保持一定信噪比的前提下降低耦合。
这种方法需要较高的计算复杂度,但可以有效地提高系统性能。
四、去耦合技术性能分析不同去耦合技术具有不同的性能特点。
物理隔离法和电磁屏蔽法具有较好的去耦合效果,但可能会增加系统的成本和复杂度。
极化分离法适用于特定场景,如线极化MIMO系统。
《2024年多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展,多天线系统(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)已经成为现代无线通信系统中的关键技术之一。
然而,多天线系统间的耦合问题却成为了影响系统性能的重要因素。
去耦合技术的研究对于提高多天线系统的性能和可靠性具有重要意义。
本文将针对多天线系统间的去耦合技术进行深入研究,探讨其原理、方法及优化策略。
二、多天线系统耦合问题分析多天线系统中的耦合问题主要源于天线间的电磁场相互作用。
当多个天线相互靠近时,它们之间的电磁场会相互干扰,导致信号质量下降、系统性能受损。
这种耦合问题在高频段尤为严重,对无线通信系统的性能产生显著影响。
三、去耦合技术原理及方法为了解决多天线系统间的耦合问题,研究者们提出了多种去耦合技术。
这些技术主要包括物理隔离、极化分离、中继转发以及智能算法等。
1. 物理隔离:通过调整天线间的距离、角度和布局等方式,减少天线间的电磁场相互作用。
这种方法简单有效,但需要较大的空间资源。
2. 极化分离:利用不同极化方向的天线来减少耦合。
通过合理配置天线的极化方向,可以降低不同天线间的电磁场耦合。
3. 中继转发:通过引入中继节点对信号进行转发,从而降低直接耦合的强度。
这种方法可以提高系统的分集增益,但会增加系统的复杂性和成本。
4. 智能算法:利用优化算法对天线进行配置和调整,以最小化天线间的耦合。
这种方法具有较高的灵活性,但需要较多的计算资源。
四、去耦合技术优化策略为了进一步提高多天线系统的性能,需要对去耦合技术进行优化。
以下是一些可行的优化策略:1. 联合优化:将多种去耦合技术进行联合优化,以实现更好的性能。
例如,可以结合物理隔离和极化分离的方法,以达到更好的去耦合效果。
2. 自适应调整:根据系统环境和需求,自适应地调整天线的配置和参数,以实现最佳的耦合抑制效果。
3. 算法优化:针对智能算法进行优化,提高其计算效率和准确性。
《2024年多天线系统间的去耦合技术研究》范文
《多天线系统间的去耦合技术研究》篇一一、引言在无线通信系统中,多天线技术已经成为一种常见的方法,其能有效地提升通信的容量、增强覆盖范围并提升通信的可靠性。
然而,当多个天线系统彼此间非常接近或者互相交错工作时,可能存在一种相互影响,被称为“去耦合”问题。
这种问题会导致信号干扰、信噪比降低等问题,进而影响整个系统的性能。
因此,研究多天线系统间的去耦合技术显得尤为重要。
本文将深入探讨多天线系统间的去耦合技术,并对其研究进行详细的阐述。
二、多天线系统去耦合技术的必要性多天线系统的应用提高了无线通信的性能和可靠性,但在天线间的相互作用可能会对性能造成不利影响。
其中最主要的就是由于各个天线间的不希望有的信号相互影响产生的耦合问题。
如果两个或更多个信号间的能量流动影响到另一个天线的性能,这就是我们所说的去耦合问题。
这种问题可能导致系统误码率上升,影响系统的稳定性和性能。
因此,为了保持系统的性能稳定和提高效率,我们需要对多天线系统间的去耦合技术进行研究。
三、多天线系统间去耦合技术的研究方法去耦合技术的目标在于通过合理设计并控制各天线的排列布局和相位偏移等方式来消除或者最小化信号之间的干扰。
研究主要涉及以下几个方面的内容:1. 布局优化:这是最基本的方法之一。
通过合理布局各个天线,避免其直接处于对方的天线主瓣范围内,从而减少直接信号的耦合。
同时,也要考虑天线的极化方向、角度等因素。
2. 相位偏移技术:通过调整各天线的相位偏移,使得各天线间的信号在接收端或发射端进行相消干扰,达到去耦合的目的。
3. 编码和调制技术:采用特定的编码和调制方式来对抗不同天线间可能出现的干扰问题。
这种方法能有效地降低误码率。
4. 先进的算法和软件控制:利用先进的算法和软件控制技术对多天线系统进行控制和管理,以实现更精确的去耦合效果。
四、多天线系统间去耦合技术的实践应用去耦合技术在无线通信系统中有着广泛的应用。
例如在无线局域网(WLAN)、移动通信网络、卫星通信等系统中都有着重要的应用价值。
缺陷地结构在微带天线间互耦抑制中的运用
缺陷地结构在微带天线间互耦抑制中的运用江莉肖绍球王建朋王秉中电子科技大学物理电子学院应用物理研究所,中国成都,610054摘要:本文给出一种利用缺陷地(DGS)结构有效抑制微带天线阵元之间耦合的方法。
将缺陷地结构用于微带天线阵的设计中,利用其频率带阻特性抑制天线单元间的耦合。
为了证明这种方法的有效性,我们分析了在较厚的介电常数较大的基板上的两个微带天线单元的耦合。
仿真和实验结果均证明在单元耦合比较显著的情况下,缺陷地结构的引入可以有效的减小天线单元间的耦合, 从而可以抑制旁瓣电平,改善原有天线的性能。
该结构在微带天线阵列单元互耦抑制中具有良好的应用前景。
关键字:互耦合,缺陷地结构,微带天线阵列Mutual Coupling Reduction of Microstrip Antennas Using Defected Ground Structure Li Jiang, Shaoqiu Xiao, JianPeng Wang and Bing-Zhong WangInstitute of Applied Physics, School of Physical Electronics, University of Electronic Science andTechnology of China, Chengdu, 610054Abstract: An effective mutual coupling suppression method is proposed in microstrip antenna array using defected ground structure (DGS). In order to verify the performance of the presented method, the coupling between two microstrip antenna elements on thick and high relative permittivity substrate is analyzed. The comparison between the performance of antenna arrays with and without DGS indicates that the DGS structure is effective in reducing mutual coupling and improving microstrip antenna arrays performance. This structure will find attractive applications in antenna array utilities.Key Words: Mutual coupling, defected ground structure, microstrip antenna arrays1 引言微带天线由于具有其相对于其它天线的独特优点,广泛应用于各种通信系统以及雷达、遥感勘测、导航以及生物医学等其它领域[1]。
信号线去耦合操作方法
信号线去耦合操作方法
1. 使用电容或者电感器件:为了阻止信号干扰,可以使用电容或电感器件来去耦。
这种方法可以将不需要的信号频率从传输线上滤除,同时保留需要的信号频率。
2. 使用去耦电容:在信号线上添加去耦电容来去耦合。
这种方法能够有效地滤除高频噪声和其他干扰,提高信号传输的质量。
3. 使用差分信号传输:使用差分信号传输可以减少信号耦合带来的影响。
差分信号传输利用两个信号线,通过它们的差值来传输信号,从而减少了对地线的依赖,降低了信号耦合的影响。
4. 使用隔离器件:使用隔离器件来隔离信号线,防止不需要的信号干扰,从而去耦合。
5. 使用低通滤波器:在信号线上添加低通滤波器,可以滤除高频干扰信号,从而减少信号耦合的影响。
天线耦合度
天线耦合度天线耦合度是指天线之间的相互影响程度,即天线之间的耦合强度。
在无线通信系统中,天线之间的耦合度直接影响着系统的性能和可靠性。
本文将从天线耦合度的定义、影响因素、评估方法以及减小耦合度的措施等方面进行探讨。
一、天线耦合度的定义天线耦合度是指当一个天线工作时,其辐射功率被其他天线接收到的程度。
天线耦合度分为正耦合和负耦合两种情况。
正耦合表示一个天线的辐射功率被其他天线接收到,而负耦合则表示其他天线的辐射功率被该天线接收到。
1. 天线的位置和方向:天线之间的距离和角度会直接影响耦合度。
距离越近,角度越接近,耦合度越大。
2. 天线的类型和结构:不同类型和结构的天线具有不同的辐射和接收特性,因此耦合度也会有所不同。
3. 天线的工作频率:天线在不同频段的工作时,辐射和接收特性也有所差异,从而影响耦合度。
4. 天线的功率:天线的辐射功率越大,其耦合度也会相应增加。
三、评估天线耦合度的方法评估天线耦合度的常用方法包括实测法和仿真法。
1. 实测法:通过在实际环境中布置天线,利用专业仪器测量天线之间的信号强度和干扰情况,从而评估耦合度。
2. 仿真法:利用计算机模拟软件,建立天线之间的数学模型,通过数值计算得出天线之间的耦合度。
四、减小天线耦合度的措施为了减小天线之间的耦合度,可以采取以下措施:1. 调整天线的位置和方向:合理布置天线,使其距离和角度尽量远离,以减少耦合度。
2. 使用屏蔽材料:在天线周围使用屏蔽材料,如金属板、金属网等,可以降低天线之间的相互干扰。
3. 设计天线的频率选择性:通过设计具有频率选择性的天线,可以在一定程度上减小耦合度。
4. 使用天线阵列:天线阵列中的元素之间可以通过调整相位和幅度来减小耦合度,提高系统的性能。
总结:天线耦合度是无线通信系统中一个重要的性能指标,直接影响着系统的性能和可靠性。
通过合理布置天线、使用屏蔽材料、设计频率选择性天线以及使用天线阵列等措施,可以有效减小天线之间的耦合度,提高系统的性能。
收发子阵互耦
收发子阵互耦
收发子阵互耦是指在天线阵列中,接收子阵和发射子阵之间存在相互干扰的情况。
这种干扰主要来自于两个子阵之间的电磁相互作用。
在天线阵列中,接收子阵和发射子阵通常会共享同一组天线元件。
当发射子阵发送信号时,信号会通过天线元件传输到接收子阵。
这时,由于天线元件之间的近距离耦合效应,可能会导致接收子阵中的信号受到发射子阵的干扰,从而影响系统性能。
为了解决收发子阵之间的互耦问题,可以采取以下措施:
1.物理隔离:通过合理设计天线阵列结构,将接收子阵和发射子阵之间进行物理隔离,减少相互干扰的可能性。
2.调整天线元件布局:通过优化天线元件的布局方式,减小天线元件之间的耦合效应,降低互耦干扰。
3.使用滤波器:在接收子阵输入端或发射子阵输出端添加适当的滤波器,可以有效地抑制干扰信号,提高系统性能。
4.信号处理算法:通过采用合适的信号处理算法,对接收子阵中的信号进行干扰抑制和解调,提高系统对干扰的抗干扰能力。
总之,收发子阵互耦是天线阵列中常见的问题,在设计和应用过程中需要注意合理布局、物理隔离以及信号处理等方面的措施,以减小互耦干扰,提高系统性能。
LTE天线的去耦合探讨
LTE 天线的去耦合探讨
LTE 系统在发射端和接收端同时使用多个天线进行接收和发射,将
不可避免地引起多个天线之间的相互耦合,导致天线之间的相关性减小,从而降低通信容量,而且也会降低天线的辐射效率。
这种耦合在移动终端天线上表现得尤为明显。
通常为了降低天线之间的耦合,要求增大天线之间的距离,而移动终端有限的空间又不能满足此要求,尤其是在700 MHz 左右的频段,几个天线之间的电气距离通常只有波长的十几分之一,这就更加剧了耦合程度。
在移动终端,通常使用印制板天线,所以本文研究的主要问题也是多个印制板天线之间的耦合问题。
印制天线之间的耦合通常包括3 个部分:远场耦合;近场耦合;表面波耦合。
当多个天线之间的极化方向相同时,就会存在远场耦合,天线之间的距离增大一倍,耦合会减小6 dB。
当一个天线处于另一个天线的近辐射场时,近场耦合就会发生,耦合与介质的介电常数有关,也与天线之间的距离有关,当天线的距离增大一倍时,耦合会减小12~18 dB。
表面波耦合发生在介质层,天线之间的距离增大一倍,表面波耦合减小3 dB。
当介质的厚度h 与波长λ0 之间的比值达到一定数值时,表面波之间的耦合将起主导作用。
为了降低多个天线之间的耦合,人们想出了各种办法。
其中一种有效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
选择散射介质的尺寸 、材料和形状 ,来控制电磁波的传播。EBG 泛应 用在 微带 天线 ,微带 滤波 器等结 构 中 ,利 用其 特殊 的性能 使
结构利用其表面波带隙特性抑制天线单元之间表面波的传播, 天线具有宽带宽,低耦合 ,小尺寸等优越性能。在卫星通信 ,移动
从而减小天线单元之间的互耦,提高天线阵的性能。改善天线的 通信 ,雷达导航等领域担 当重要角色。
缺陷地结构(DGS),是在微带 、共面波导等传输线 的接地金 结构 ,虽然结构不同 ,但都能实现抑制耦合的效果 ,滤波器结构
属板上刻蚀周期或非周期的各种栅格结构 ,以改变电路衬底有 天线尺寸更紧凑。
效介电常数的分布 ,从而改变基于该介质上传输线的分布电感 3结论
和分布电容,使此类传输线具有带隙特性和慢波特性 。DGS结 该文着重比较了三种去耦合结构的性能 ,总结了他们之间
构 (DGS)t2l+j,电磁带隙结构(EBG)t ,阻带滤波器结构 来抑制 2.4结果分析
天线元之间的耦合 。
如表 1所示 ,能更清楚的比对他们的去耦合效果 。通过对比
微带线技术成熟 ,结构灵活 ,常广泛应运于各种通信系统 、 DGStm,EBG ̄i,阻带滤波器 三种去耦合结构 ,以及他们的去耦合
(aHz)
Enhancement in I sl2l Edge to edge Refer.Do
的。目前 ,缺陷地结构(DGS),电磁带隙结构(EBG),阻带滤波器 Method 结构均能实现低耦合 ,高增益 ,小型化等性能。
at Fo(dB)
spacing
该文剩余章节安排如下。第二部分 ,详细分析文章里的三种
方向图,实现微带天线小型化及低剖面。
阻带 滤波 器嵌 入天线 阵 中 ,也 能实 现低耦 合 。同缺陷地 结构
研究表明[31,微带天线阵由 EBG结构作为衬底,用 以取代替 (DGS),电磁带隙结构(EBG)相比,阻带滤波器结构具有更紧凑的
天线 的金属底板。有效地提高 了微带天线阵的性能。对普通天线 尺寸。这一去耦合结构是近几年才发展起来的,但发展势头强
一 46一 科 学技 术 创新 2018.6
天 线 元 之 间抑制 耦 合 的方法 对 比
党 重 刘新 良 郭 宁
(西安科技失学 通信与信息工程学院,陕西 西安 710054)
摘 要:该文介绍 了三种典型的天线元之间的去耦合方法,分别是缺陷地结构(DGs),电磁带隙结构(EBG),阻带滤波器结构。
通过研读大量相关文献与多次仿真实验 ,研究对比得 出微带天线阵结构 中的三种去耦合结构 虽然略有差异 ,但都能实现抑制天
线元之 间高耦合的 目的,进而增强隔离度 ,同时也能实现小型化。可用在大型阵列天线中以降低隔离度与实现 器件集约化。
关键词 :耦合l缺陷地;电磁带隙;阻带滤波嚣l天线阵
中 图分类 号 tTN03
阵及 EBG结构天线阵各种参数进行测量,结果表明以 EBG结构 劲,应用前景更广泛 。
为衬底的微带天线阵性能远远优于普通天线阵。
总之 ,集成化 的小型天线是未来 的发展趋势 ,阵列天线 的去
2.3阻带 滤波 器结 构
耦合 研究 是一 大热 门研究 方 向。
(转 下 页 )
2018.6科 学技 术创 新 一47一
去耦合结构与实现性能的异同。在第三部分 ,给出了三种去耦
合方法的结论 ,阻带滤波器结构更紧凑。第四部分 ,三种去耦合
结构的应用前景与发展趋势。
2 去耦 结构
三种去耦合结构虽然结构各异 ,都是通过改变电流方向出
2.1 DGS结构
现阻带进而实现去耦合的目的。从表 1中可知 ,使用不同去耦合
发展趋势 。天线元之间越近 ,耦合越高,会使天线性能扭曲;夫线 更明显[6-7]。用阻带滤波器实现去耦合时 ,天线尺寸更小,结构更
元之间越远 ,耦合越低 ,但又不能无限远,同样也会使天线性能 紧凑[91。随着信息化的发展 ,高集成,小尺寸的天线需要被研发 ,
扭曲。科学家通过研究耦合形成的原理 ,相继提出了缺陷地结 故阻带滤波器抑制阵元之间的耦合、遥感勘测以及生物医学等其他领域 。为了得到结构 效 果 。
紧凑 、性能更好的天线,需要将离散的夫线元组成阵列夫线。一
表 1三种 结构去 耦合 对 比
旦组阵,单元夫线之间存在高耦合现象 ,导致天线增益降低 。辐
射率减小 ,使夫线性能变弱 ,一般都是 由表面波或空间波引起 DecOupling
DGS单元尺寸的变化会 引起微带线的等效电感 、电容的变化。 阻带滤波器结构都能实现低耦合 ,小型化等性能。阻带滤波器
从 而 实现所 需 的带阻 特性 。
去耦合尤其表现在尺寸紧凑方面。
2.2 EBG结构
4 应 用前 景
电磁带隙结构(EBG),是一种周期性结构 ,可以通过正确地 缺陷地结构(DGS),电磁带隙结构(EBG)理论基础成熟 ,被广
核主泵 静压型轴封 系统二级密封机理
吕延光 (哈 尔滨电气动力装备有限公司,黑龙江 哈 尔滨 150000)
摘 要:核主泵是确定核 电设备有效运行的关键组件,在 实际功能贯彻 中,能够有效依据 自身静压型轴封 系统的特性确保工
构简单,制作简单,易于集成 ,能有效应运于阵列天线阵中实现 的异同。去耦合结构各异,但都是通过改变电流方向,利用其阻
抑制耦合的作用。
带特性 ,来抑制天线元之间的耦合 。
随着 DGS结构数量的增多,耦合器耦合系数会不断增大is]。 整理结果表明,缺陷地结构(DGS),电磁带隙结构(EBG)I) 2及
文 献标识 鹤 :A
文章编 号 :2096—4390(2018)06—0046—02
1概 述
阻带滤波器结构的去耦合天线 ,中间的是阻带滤波器。利用
随着集成化的发展 ,要求阵列天线不但要有高增益而且满 其带阻特性 ,可以被用来抵消两天线元之间的高耦合 ,也就是可
足小型化 ,集约型的阵列天线将会被广泛应用f51,是阵列夫线的 以用来改变电流的流向 ,抑制耦合 ,增强隔离度使天线性能优势