提高天线隔离度的方法

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天线隔离度

天线隔离度

5G NR天线隔离度5G NR(2.6GHz频段)与其它无线系统共址时,需预留足够的干扰隔离距离规避干扰,同时多系统共址时需要预留不同天馈系统间的安装和维护空间,因此建议:(1)5G NR(2.6GHz)系统与D频段TD-LTE系统邻频,需要时隙对齐避免交叉时隙干扰。

(2)5G NR大规模天线阵与GSM/NB-IoT(900MHz)CDMA 1X/NB-IoT(800MHz)/FDD LTE(900MHz和1.8GHz)/WCDMA/FDD LTE(2.1GHz)/TD-SCDMA(A频段)/TD-LTE(F频段)/5G NR(3.5GHz)/5G NR(4.9GHz)定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.5m;垂直距离≥0.3m。

(3)5G NR大规模天线阵与DCS定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.9m;垂直距离≥0.3m。

(4)如果安装空间有限,可以适当缩减隔离距离,以不影响天馈系统安装和维护为宜。

同时隔离距离不应该小于下表所示数值:表 10.1-1 5G NR(2.6GHz频段)与其它移动通信系统共站站时的隔离距离要求1.15G NR(2.6GHz频段)与其他无线电台(站)的干扰协调根据中国人民共和国无线电频谱划分方案,在5G NR系统使用的2600MHz频段(2500~2690MHz)附近,有低端和高端无线系统存在。

(1)低端:2483.5~2500MHz频段,分配给移动、固定、无线电定位、卫星移动(空对地)、卫星无线电测定(空对地)使用。

(2)高端:2690~2700MHz频段,分配给卫星地球探测、射电天文以及空间研究业务;2700~2900MHz频段,分配给航空无线电导航、无线电定位业务使用。

在2.6GHz频段低端,主要是5G NR与北斗一代导航系统的干扰。

在2.6GHz 频段高端,主要是5G NR与航空无线电导航系统的干扰。

(1)5G NR与北斗一代导航系统的干扰协调5G NR与北斗一代导航系统的干扰主要是5G NR基站和终端对北斗系统终端的干扰。

天线隔离度

天线隔离度

CDMA系统:两发射天线之间以及发射和接收天线之间,隔离度至少30dB;天线垂直布置:Lh=28+40log(k/λ)(dB)天线水平布置:Lv=22+20log(d/λ)-(G1+G2)-(S1+S2)(dB)其中k为两天线的垂直距离,d为两天线的水平距离;G1,G2分别为两天线的增益;S1,S2分别是两天线的夹角方向的副瓣电平.以上天线隔离度公式中,λ为载波的波长,k为垂直隔离距离,d为水平隔离距离,G1 、G2分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益(dBi),S1、S2分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副瓣电平(dBp)。

通常65°扇形波束天线S约为-18dBp,90°扇形波束天线S约为-9dBp,120°扇形波束天线S约为-7dBp,这可以根据具体的天线方向图来确定。

全向天线的S为0。

关于直放站收发天线的隔离度天线隔离度即信号从直放站前向输出端口至前向输入端口(或者从反向输出端口至反向输入端口)的路径衰减值,与直放站设备本身没有关系,它取决于施主天线和重发天线的安装位置,与垂直及水平的距离、相向的角度有关。

其大小直接影响直放站的增益配置,关系到直放站系统的稳定。

施主天线和重发天线之间隔离度较大,才能提高主机增益,获得较大的输出功率。

天线之间的隔离是多方面因素共同作用的结果,主要包括空间隔离(水平隔离度和垂直隔离度)及建筑物隔离。

按照工程设计要求,天线隔离度L(dB)应大于直放站最大工作增益Gmax 约10dB~15dB,若取值12dB,考虑通常情况下Gmax为90 dB,故L一般应不小于102 dB。

●水平隔离度Lh是收发信天线在水平间隔距离上产生的空间损耗,表示公式如下:Lh=22.0+20lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr)(1)其中:22.0为传播常数;d为收发天线水平间隔(m);λ为天线工作波长(m);Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益(dB);Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得,当上下行天线夹角为180°时,方向性损耗即为天线的前后比。

卫星通信中天线极化隔离度的调整

卫星通信中天线极化隔离度的调整

Technology Study技术研究DCW1数字通信世界2019.07作者简介: 王 晖,就职于中国卫通集团股份有限公司业务运行中心,高级工程师,从事卫星转发器管理及卫星通信设备集成。

张新元,就职于中国卫通集团股份有限公司业务运行中心,工程师,从事频谱监测系统维护。

卫星通信是地球站之间利用卫星作为中继站的一种无线电通信方式,具有覆盖范围广、传输距离远、组网便捷等特点,在我国广播、电视、数据通信等业务中得到广泛应用和蓬勃发展。

在卫星天线架设完成以后,要高质量接收到卫星转发的信号就需要准确地调整卫星天线,使得天线的方位角、俯仰角和极化角与卫星相匹配。

在指向同一颗卫星的情况下,不同地理位置的卫星天线方位角、俯仰角和极化角是不同的,因此同一副天线改变了位置,三个角都需要重新调整。

如果三个角未调准到合适的位置,会影响到极化隔离度的测试结果,导致天线的该项指标不合格,无法入网运行。

以下所讨论的,如无特殊说明,都是线极化的情况。

1 天线的方位角、俯仰角和极化角1.1 天线的方位角天线的方位角是指天线的轴线在水平面的投影与正北方向的夹角,以正北为零,顺时针方向为正。

当地面站天线位于北半球时,从参考文献中得到方位角的计算公式为:AZ =180°-tan-1(1)式中,e 为地球站的纬度(北纬为正,南纬为负);λe 为地球站的经度(东经为正,西经为负);λs 为卫星经度(东经为正,西经为负)。

图1 天线的方位角与经纬度的关系根据公式(1),当卫星位于λs =110.5°时,地球站位于不同经度和纬度下(经度80°~120°E ,纬度2°~52°N ),方位角的分布如图1。

1.2 天线的俯仰角天线的俯仰角是指天线的轴线与水平面的夹角。

当地面站天线位于北半球时,从参考文献中得到俯仰角的计算公式为:EL =tan-1 (2)式中,e ,λe ,λs 的定义与式(1)中相同;R e =6378km ,为地球半径;H =35786km ,为同步卫星距地球表面的高度。

天线隔离度要求

天线隔离度要求

天线隔离度要求
在无线通信系统中,天线隔离度是一个重要的参数,它决定了不同天线之间的相互干扰程度。

天线隔离度要求越高,意味着天线之间的相互干扰越小,系统的性能也就越稳定。

在实际应用中,天线的隔离度通常由多个因素决定,包括天线的工作频率、极化方式、安装位置和高度等。

一般来说,工作频率越高,天线之间的隔离度要求也越高。

此外,不同极化方式的天线也会对隔离度产生影响,例如垂直极化和水平极化天线之间的隔离度通常比相同极化方式的天线之间的隔离度要高。

安装位置和高度也会影响天线之间的隔离度,一般来说,天线之间的距离越远,隔离度越高。

为了满足天线隔离度要求,可以采取多种措施。

首先,可以选择具有高隔离度的天线产品,这可以在一定程度上提高系统的抗干扰能力。

其次,可以通过调整天线的安装位置和高度来增加天线之间的距离,从而提高隔离度。

此外,还可以采用一些附加的抗干扰技术,例如采用跳频技术、扩频技术等来降低天线之间的干扰。

总之,天线隔离度要求是无线通信系统设计中的重要考虑因素之一。

为了确保系统的稳定性和可靠性,需要充分考虑各种因素对天线隔离度的影响,并采取相应的措施来提高系统的抗干扰能力。

一种高隔离度双频MIMO天线

一种高隔离度双频MIMO天线

一种高隔离度双频MIMO天线王利红【摘要】文中设计一种具有高隔离度的双频MIMO天线.将两款宽带毫米波天线垂直正交地放置于FR-4介质基板上,得到结构紧凑的双端口极化分集天线和四端口MIMO天线,利用其相互正交的极化方式提高了相邻端口间的隔离度.为了满足双频特性,分别在两天线单元的辐射贴片上刻蚀半圆环形和U形缝隙,地面开了长方形槽.通过HFSS仿真分析表明,所设计的天线可工作在28 GHz(24.5~29 GHz)和39 GHz(36~47 GHz),且在工作频段内具有较好的辐射特性,相邻端口间的隔离度达到了30 dB以上.同时,在天线上方加载了4根金属条作为引向器,提高了天线的增益.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2019(042)005【总页数】4页(P36-39)【关键词】MIMO;双频;高隔离度;毫米波;高增益;极化分集【作者】王利红【作者单位】山西大同大学物理与电子科学学院,山西大同 037009【正文语种】中文【中图分类】TN823-340 引言5G 无线通信系统得到了全球企业、研究院所和高校的广泛关注[1]。

与4G 相比,其主要特点之一就是转向了容易获得且带宽更宽的高频段[2⁃3],FCC 公布将24 GHz以上频段用于5G 移动宽带运营,分别为[4]28 GHz,37 GHz,39 GHz 和64~71 GHz。

MIMO 技术在无线通信系统中得到了广泛的应用,因此设计一种工作于高频段的毫米波MIMO 天线也成了一个重要的研究方向[5⁃10]。

为了提高天线端口间的隔离度,文献[6⁃7]在天线地面开了长方形槽,结构简单但隔离度只达到20.6 dB 和17 dB。

文献[8]采用EBG 结构去耦的方式,使天线的隔离度达到30 dB,但天线结构较复杂,且为窄频带。

本文设计了两款辐射贴片上刻蚀一定结构缝隙的双频毫米波宽带天线,并组合使其极化方式正交,得到了高隔离度且结构紧凑的双端口极化分集天线和四端口MIMO 天线。

谈天线隔离度

谈天线隔离度

与计算机预测三个阶段 。目前规范方法仍是主 方向性函数积分法等 。本文仅就上述几种分析
导 。为了实现无线电系统间的电磁兼容 ,须对 方法做一简要介绍 。
天线隔离度加以规范 。两天线的隔离度与天线 的辐射特性 、间距及取向有关 。其中有些因素 在架设前无法预知 。为此仅能对天线某些方向
2 依据远场方向性函数估算隔离 度
图 1 绘出了两个背靠背抛物面天线 A 与 A′。由馈源 O 发射的射线经边缘 P 与 Q 产生 的四条绕射线 PP′、PQ′、Q P′、QQ′再经边缘 P′ 与 Q′产生绕射线P′O′与Q′O′进入馈源 Q′后形 成耦合 。GTD 方法可给出绕射线的强度 。
V1 V2
=
Z11 ( Z2 - Z22) + Z12 Z21 Z2 Z21
3 线天线隔离度 (互阻抗法[4 ])
完成 ,但因计算量过大仅适用于小口径喇叭天 线 。嗽叭天线多用做抛物天线的馈源及阵列单
最早被注意的天线耦合问题是线天线耦合 元 。面阵单元间互耦问题曾是天线工作者关注
问题 ,是在线天线阵工作时遇到的 。表征耦合 的一个热点 ,特别是相控阵天线广角扫描状态 。
特性的参数是互阻抗 。基本想法是将两个线天 本文从电磁兼容角度讨论应用最广泛的面天线
络是互易的 ,即有 Z12 = Z21 。 Z11和 Z22称自阻 抗 。它们都与两线天线臂长 、直径 、天线间距与
取向有关 。
若天线 1 做发射 ,馈有电压 V 1 , 天线 2 做 接收 ,接有负载阻抗 Z2 ,其上电压为 V 2 。则由 阻抗矩阵很容易求得 V 1 与 V 2 比值
位 。70 年代出现的几何绕射理论 ( GTD) 为计 算这一问题提供了有效的手段[5 ] 。

mimo系统中提高天线隔离度的方法研究

mimo系统中提高天线隔离度的方法研究

摘要摘要天线作为MIMO系统中不可或缺的组成部分,其性能的好坏决定了该系统品质的优劣。

随着系统朝着小型化、集成化的方向发展,在尺寸受限的空间中放置多根天线,使得天线单元间的间距减小,不可避免的造成低隔离度,高相关性。

本文的研究主要针对提高双频MIMO天线的隔离度,通过在天线的馈电端口添加解耦网络的方法实现解耦。

该方法中移相、解耦、匹配的设计依次进行,设计思路清晰,天线的设计和解耦网络的设计分开进行使其具有一定的普遍性。

本文的主要研究工作包括:首先,在天线单元中以并联的形式添加解耦网络,通过将散射矩阵变换成导纳矩阵的方法,分析得出用导纳形式所表示的双频解耦条件和匹配条件。

为了增强天线的匹配性能,分析得出LC集总元件的匹配网络和阶梯阻抗的匹配网络。

其次,采用中和线解耦,根据耦合天线的解耦条件,获得中和线的解耦特性参数,讨论分析了阶梯阻抗线和均匀阻抗线作为移相网络对天线匹配性能的影响,以及LC集总元件匹配网络在增强天线阻抗匹配中的拓扑结构,经过仿真和加工实物,天线的隔离度在低频段提高了15dB以上,高频段提高了9dB以上。

接着,根据耦合谐振的方法分析得出由耦合参数组成的导纳矩阵,根据双频解耦条件和匹配条件,基于阶梯阻抗线设计了由开口谐振环组成的双谐振器作为解耦网络。

由阶梯阻抗线构成的匹配网络来补偿移相网络对天线原有匹配的破坏,增强其匹配性能。

最后用环形谐振器替换掉双谐振器作为解耦网络,运用奇耦模的分析方法得出环形谐振器的互导纳参数,令其满足解耦条件获得环形谐振器的初值,通过采用优化的方法得到高隔离度的天线单元。

带有两种不同解耦网络的天线隔离度无论是在低频还是在高频都提高到20dB以上。

关键词:MIMO,隔离度,导纳,解耦网络,匹配网络ABSTRACTThe antenna is an indispensable part of the MIMO system,the performance of the antenna determines the quality of the system.As the system grows in the direction of miniaturization and integration,multiple antennas are placed in the space of limited size, resulting in a reduction in the spacing between the antenna elements,which inevitably results in low isolation and high correlation.The research of this paper mainly aims at improving the isolation of dual-band MIMO antenna,and decoupling by adding decoupling network to the feed port of the antenna.The design of the phase shift, decoupling and matching of the method is carried out in turn,the design idea is clear, the design of the antenna and the design of the decoupling network are carried out separately to make it have a certain universality.The main research work of this paper includes:Firstly of all,the decoupling network is added in parallel in the antenna unit,and the method of transforming the scattering matrix into admittance matrix is used to analyze the dual-band decoupling condition and matching condition expressed by admittance.In order to enhance the matching performance of the antenna,the matching network of the LC lumped element and the matching network of the step impedance are analyzed.Secondly,the decoupling characteristic of the neutralization line is obtained according to the decoupling condition of the coupled antenna.The influence of the step impedance line and the uniform impedance line as the phase shift network on the antenna matching performance is analyzed and discussed.The LC lumped element matching networks in the enhanced antenna impedance matching with different ttopologies are also analyzed and discussed.After simulating and processing of physical,the antenna isolation is improved by more than15dB at low frequencies and 9dB at high frequencies.Thirdy,according to the coupled resonant method,the admittance matrix composed of coupling parameters is obtained.Based on the double-frequency decoupling condition and matching condition,a double resonator composed of an open resonant ring is designed as a decoupling network based on the step impedance line.The matching network composed of the step impedance line compensates the damage of the phase shift network to the original matching of the antenna and enhances its matchingperformance.Finally,the double resonator is replaced by the ring resonator as the decoupling network.The odd-even model method is used to obtain the admittance parameter of the ring resonator,which satisfies the decoupling condition to obtain the initial value of the ring resonator.The antenna unit with high isolation is obtained by the method of optimization.Antenna isolation with two different decoupling networks is increased to more than20dB at both low frequency and high frequency. Keywords:MIMO,The isolation,Admittance,Decoupling network,Matching network目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景与意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文的组织安排 (6)第二章天线基础知识概述 (8)2.1MIMO技术概述 (8)2.1.1MIMO技术原理 (8)2.1.2MIMO技术特点 (9)2.2天线技术概述 (10)2.2.1天线的主要功能 (10)2.2.2天线的辐射原理 (10)2.2.3天线的特性参数 (12)2.3MIMO天线设计要求 (15)2.4本章小结 (15)第三章天线的耦合以及解耦分析 (16)3.1天线间的互耦以及互耦对天线的影响分析 (16)3.1.1天线间的互耦分析 (16)3.1.2互耦对天线的影响分析 (17)3.2天线互耦分析方法 (18)3.3天线解耦原理 (20)3.3.1解耦网络基本模型 (21)3.3.2双单元天线的解耦分析 (22)3.3.2.1双单元天线的单频解耦分析 (23)3.3.2.2双单元天线的双频解耦分析 (26)3.4本章小结 (31)第四章中和线解耦 (32)4.1中和线在提高天线隔离度中的应用 (32)4.1.1双频对称天线的设计 (32)4.1.2双频移相网络的分析 (33)4.1.3中和线解耦原理推导 (34)4.1.4匹配网络的设计 (36)4.2中和线解耦的天线加工测试 (40)4.2.1中和线解耦原理分析 (40)4.2.2天线性能测试 (42)4.3本章小结 (45)第五章谐振器解耦 (46)5.1双谐振器解耦原理分析 (46)5.2双谐振器在提高天线隔离度中的应用 (50)5.2.1双频对称天线的设计 (50)5.2.2双频移相网络的分析 (51)5.2.3开口谐振环组成的解耦网络分析 (53)5.2.4匹配网络分析 (56)5.3双谐振器在提高天线隔离度中的应用 (58)5.3.1双谐振器解耦原理分析 (59)5.3.2天线性能测试 (60)5.4环形谐振器在提高天线隔离度中的应用 (62)5.5带有环形谐振器的天线加工测试 (66)5.5.1环形谐振器解耦原理分析 (67)5.5.2天线性能测试 (68)5.6本章小结 (70)第六章全文总结与展望 (71)致谢 (73)参考文献 (74)攻读硕士学位期间取得的成果 (79)第一章绪论第一章绪论1.1课题研究的背景与意义无线通讯是使用非常广泛,也是瞬息万变,发展速度非常迅猛的科学技术,它促进经济进步和给人们的日常交流带来了完全不受时间、地点限制的便捷。

天线隔离度不够引起的干扰分析报告

天线隔离度不够引起的干扰分析报告

天线隔离度不够引起的干扰分析【摘要】基站HB-市区- 煤师院隔离度不够,导致不够导致小区高干扰。

【关键字】干扰天线特性隔离度【故障现象】:HB-市区- 煤师院TDD站点在7月15日至7月21日连续7天出现上行强干扰,平均干扰强度>-95dBm,全天PRB干扰图如下:【告警信息】:1、查询小区告警信息,发现小区运行正常,无告警。

2、核查HB-市区- 煤师院基站参数,参数配置全部正常。

3、核查周边基站运行情况,也未发现断站和驻波等异常情况。

【原因分析】:HB-市区- 煤师院环境图如下:站点整体图排查HB-市区- 煤师院平均干扰电平>-95dBm,受干扰的PRB波形如下:天线的隔离度取决于天线辐射方向图、天线的空间距离、天线增益。

天线隔离度是指一个天线发射信号,通过另一个天线接收的信号与该发射天线信号的比值。

隔离度就是为了尽量减少各种干扰对接收机的影响所采取的抑制干扰措施。

通常有几种措施,最重要的就是增加空间隔离度,增加空间的距离或者避免方向上和干扰源面对面;再次就是在发射端增加滤波器或者在接收端干扰来的方向上加金属隔离网做屏蔽。

天线的主要性能指标表征天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化,双极化天线的隔离度,及三阶交调等。

1、方向图天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。

以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。

一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。

平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。

不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。

理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。

我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E022、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。

天线隔离度

天线隔离度

解决办法
• 加大两个天线的空间距离
减小表面波耦合 减小空间耦合 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
表面波如果不直接到达另一个端口,只存在 空间耦合,大幅度降低表面波耦合。
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用,相控阵上美国已经使 用,民用上少见。
设计例 1
开槽形状 1
开槽后的结果
设计例7:接地板开槽型双极化天线
设计例8:DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物
仿真结天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因:电磁耦合 阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式: • 空间耦合 • 表面波耦合 表面波:是天线在主板上激发的表面行波 对天线性能影响的原因: • 表面波在板子上走,遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射,影响天线方向图。 • 表面波到了另一个端口,即另一个天线的馈电 点,就产生了表面波耦合。
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4:利用金属墙实现提高隔离度
低频段:1.92GHz—1.98GHz 高频段:2.11GHz—2.17GHz
设计例5:利用金属墙实现提高隔离度
设计例6:辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围:2.5GHz—2.7GHz
开槽前的结果

天线隔离度的定义

天线隔离度的定义

天线隔离度的定义
天线隔离度是指在多天线系统中,其中一对天线之间的相互影响程度。

在多天线系统中,如果不同天线之间存在干扰,会导致传输的信号质量下降,影响通信的可靠性和性能。

因此,天线隔离度是评估多天线系统性能的重要指标。

天线隔离度通常用信号干扰比(SIR)来衡量。

具体定义如下:天线隔离度= 接收信号功率/ 干扰信号功率。

接收信号功率指的是目标天线接收到的主要信号的功率,而干扰信号功率表示其他天线发送的信号对目标天线的干扰功率。

通过计算这两者的比值,可以评估天线系统中各天线之间的隔离效果。

天线隔离度越高,表示不同天线之间的相互干扰越小,系统的性能越好。

相反,天线隔离度越低,表示相互干扰越大,会导致通信的质量下降。

要提高天线隔离度,可以采取以下措施:
1. 合理设计天线的布置,避免天线之间距离过近,减少相互的物理干扰。

2. 使用高品质、高性能的天线和天线系统,减少信号损耗和干扰。

3. 采用适当的信号处理和调制技术,以降低多路径干扰和其他干扰来源对信号的影响。

综上所述,天线隔离度是评估多天线系统性能的重要指标,通过衡量接收信号和干扰信号的功率比来评估天线之间的相互干扰程度。

提高天线隔离度可以改善通信系统的质量和可靠性。

射频隔离度 二阶交调

射频隔离度 二阶交调

射频隔离度二阶交调二阶交调和射频隔离度是无线通信领域中重要的技术指标和概念。

在本文中,我将深入探讨这两个主题,并重点讨论它们的关系以及对无线通信系统性能的影响。

一、射频隔离度射频隔离度是一个衡量无线通信系统中各个天线之间相互干扰程度的指标。

它表示在同一时间和同一频率下,系统中一个天线所发射的信号对其他天线所接收的信号的干扰程度。

射频隔离度越高,即干扰越小,系统性能越好。

射频隔离度通常由两个参数来描述:前向隔离度和反向隔离度。

前向隔离度表示在发射信号和接收信号的方向上的隔离程度,而反向隔离度表示在接收信号和发射信号的方向上的隔离程度。

射频隔离度的单位是分贝(dB),数值越大表示隔离效果越好。

二、二阶交调二阶交调是无线通信系统中常见的一种非线性失真现象。

当有多个信号在无线系统中同时传输时,信号之间会产生非线性相互作用,从而产生新的频谱分量。

这些新产生的频谱分量就是二阶交调产生的结果。

二阶交调会导致信号质量下降,降低系统性能。

三、射频隔离度与二阶交调的关系射频隔离度和二阶交调之间存在着密切的关系。

射频信号之间的干扰程度越小,射频隔离度越高,就意味着在信号传输过程中二阶交调产生的可能性越小。

射频隔离度越高,系统的性能就越好,信号质量就越高。

四、对无线通信系统性能的影响射频隔离度和二阶交调对无线通信系统性能都有着重要的影响。

高射频隔离度可以降低信号之间的干扰,提高系统的抗干扰能力和覆盖范围。

而较低的射频隔离度会导致信号之间的相互干扰,增加二阶交调的产生,从而降低系统的容量和传输速率。

解决射频隔离度和二阶交调问题的方法主要有两种:一是优化天线设计和布局,通过合理的天线距离和角度安排来提高射频隔离度;二是采用先进的信号处理技术和线性化技术,对二阶交调信号进行抑制和补偿,从而降低二阶交调的影响。

个人观点与理解:射频隔离度和二阶交调是无线通信系统中两个重要的技术指标。

射频隔离度对于提高系统性能和信号质量非常关键,而二阶交调则是影响系统容量和传输速率的关键因素。

一种基于中和线去耦结构的高隔离度_WLAN_天线设计分析

一种基于中和线去耦结构的高隔离度_WLAN_天线设计分析

CE MAGAZINE PAGE 30一种基于中和线去耦结构的高隔离度WLAN 天线设计分析汪建安 潘旭 安凯 罗阳 王飞【摘 要】笔者设计了一种通过中和线去耦结构来改善笔记本电脑的高隔离度WLAN 天线,天线覆盖2.4GHz/5GHz/WiFi-6E 频段。

天线整体尺寸为90mm*9.2mm*0.4mm,并且MIMO 单元天线形式为一种PIFA 形式。

仿真表明,通过在MIMO 单元天线之间增加带有两个寄生枝节的中和线去耦结构能够有效地提高MIMO 单元天线之间的隔离度。

单元天线端口之间在2.4~2.484GHz 和5.15~7.125GHz 频段内具有较高的隔离度(S21<20 dB)。

同时,天线结构简单,成本低,能够应用在实际的笔记本终端产品。

【关键词】多输入多输出(MIMO)天线;中和线去耦;天线隔离度作者简介:汪建安,合肥联宝信息技术有限公司,助理工程师;潘旭,合肥联宝信息技术有限公司,中级工程师;安凯,合肥联宝信息技术有限公司,助理工程师;罗阳,合肥联宝信息技术有限公司,助理工程师;王飞,合肥联宝信息技术有限公司,助理工程师引言在当前的通信领域之中,无线移动通信发展得最为快速,同时也是最为活跃的领域。

但是在无线通信技术快速发展的同时,用户对于通信产品的要求越来越高,特别是对于设备数据的传输速率、信道质量、信道容量等需求越来越高[1]。

为了实现更高的数据吞吐量以及更短的通信延迟,多输入多输出(MIMO)技术已经广泛运用于第5代与第6代无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)。

面对笔记本电脑产品的日益小型化,新时期的笔记本电脑设计要求天线能够同时实现尽可能多的功能,天线的小尺寸、宽频带以及高性能等是无线终端天线技术发展的迫切需要[2]。

已知常见的MIMO天线解耦技术有:分集技术、添加寄生枝节技术、缺陷地设计、去耦网络技术等[3]。

分集技术主要是利用对天线的摆放位置进行调整并达到改善MIMO天线单元间隔离度的目的,但其要求天线单元间的距离足够大,因此很难实现天线小型化。

一种结构紧凑的高隔离度MIMO_天线

一种结构紧凑的高隔离度MIMO_天线

doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2023.12.015引用格式:黄涛,杨雪霞.一种结构紧凑的高隔离度MIMO天线[J].无线电工程,2023,53(12):2842-2848.[HUANGTao,YANGXuexia.ACompactMIMOAntennawithHighIsolation[J].RadioEngineering,2023,53(12):2842-2848.]一种结构紧凑的高隔离度MIMO天线黄 涛,杨雪霞(上海大学通信与信息工程学院,上海200444)摘 要:提出了一种适用于5G移动终端的紧凑型高隔离度多输入多输出(Multiple InputMultiple Output,MIMO)微带贴片天线。

该天线由2个水平放置的天线单元组成,方形辐射贴片位于介质板的上表面,并由同轴探针直接馈电。

天线仅由单层介质基板构成,厚度为1.5mm。

天线单元的边到边间距仅为0.011λ0(λ0为天线中心频率对应自由空间的波长),紧凑的结构使得天线单元间的耦合非常强烈。

在2个天线单元的上下两侧引入了U型枝节,通过在U型枝节上产生与原耦合相抵消的新耦合路径,以提高单元间的隔离度。

实测结果表明,提出的天线反射系数|S11|<-10dB的频段为3.475~3.520GHz,端口隔离度高于22dB,峰值增益为5.9dBi,包络相关系数(EnvelopeCorrelationCoefficient,ECC)小于0.008。

该去耦结构还可应用于多元贴片天线阵列的解耦。

关键词:紧凑型;高隔离度;多输入多输出;贴片天线;U型枝节中图分类号:TN822文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1003-3106(2023)12-2842-07ACompactMIMOAntennawithHighIsolationHUANGTao,YANGXuexia(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200444,China)Abstract:AcompacthighisolationMultiple InputMultiple Output(MIMO)microstrippatchantennafor5Gmobileterminalsisproposed.Theantennaconsistsoftwohorizontallyplacedantennaelements.Thesquareradiationpatchislocatedontheuppersurfaceofthedielectricplateandisfedbythecoaxialprobe.Atthesametime,theantennaisonlycomposedofsingle layerdielectricsubstratewiththicknessof1.5mm.Theedge to edgespacingoftheantennaelementisonly0.011λ0(λ0isthefree spacewavelengthcorrespondingtotheantennacenterfrequency).Duetothecompactstructure,thecouplingbetweentheantennaelementsisverystrong.Forthisreason,U shapedbranchesareintroducedonbothsidesofthetwoantennaelements,andanewcouplingpathisgeneratedontheU shapedbranchtooffsettheoriginalcouplingtoimprovetheisolationbetweentheelements.Themeasuredresultsshowthattheproposedantennacovers3.475~3.520GHzwhenthereflectioncoefficientof|S11|islessthan-10dB.Theportisolationishigherthan22dB,thepeakgainis5.9dBi,andtheEnvelopeCorrelationCoefficient(ECC)islessthan0.008.Inaddition,thedecouplingstructurecanalsobeappliedtothedecouplingofmultiplepatchantennaarray.Keywords:compact;highisolation;MIMO;patchantenna;U shapedbranch收稿日期:2023-04-09基金项目:国家自然科学基金(62171270)FoundationItem:NationalNaturalScienceFoundationofChina(62171270)0 引言随着5G/6G移动通信的快速发展,人们对高速和高质量数据传输的需求日益增加,多输入多输出(Multiple InputMultiple Output,MIMO)技术成为无线通信系统的关键技术。

提高天线隔离度的方法

提高天线隔离度的方法
减小表面波耦合减小空间耦合表面波如果不直接到达另一个端口只存在空间耦合大幅度降低表ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ波耦合
天线端口耦合产生的原因 提高天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 工学博士 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因:电磁耦合
阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式: • 空间耦合 • 表面波耦合
表面波:是天线在主板上激发的表面行波
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用,相控阵上美国已经使 用,民用上少见。
设计例 1
开槽形状 1
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4:利用金属墙实现提高隔离度
低频段:1.92GHz—1.98GHz 高频段:2.11GHz—2.17GHz
设计例5:利用金属墙实现提高隔离度
设计例6:辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围:2.5GHz—2.7GHz
开槽前的结果 开槽后的结果
设计例7:接地板开槽型双极化天线
设计例8:DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物
测试结果
仿真结果
谢谢!
对天线性能影响的原因:
• 表面波在板子上走,遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射,影响天线方向图。
• 表面波到了另一个端口,即另一个天线的馈电 点,就产生了表面波耦合。
解决办法
• 加大两个天线的空间距离
➢ 减小表面波耦合 ➢减小空间耦合 ➢ 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
➢ 表面波如果不直接到达另一个端口,只存在 空间耦合,大幅度降低表面波耦合。
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