紧凑MIMO天线互耦合的仿真研究

摘要

多入多出(MIMO)无线通信技术提供了解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题的新途径，它在无线链路两端均采用多天线，能够充分开发空间资源，在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性。而通信系统小型化的需求使MIMO系统中天线的互耦合成为不可忽略的问题。本论文分析了互耦对紧凑天线阵列的MIMO系统性能的影响，在合理假设系统模型的前提下，运用散射参数网络分析法研究互耦合对三个系统相关性能指标的影响。
　　 论文的主要内容及所作的贡献如下:
　　 (1)研究了多天线间的电磁互耦机理，分别从阵列天线互阻抗和网络理论分析了天线互耦.讨论了阵元之间存在互耦合的情况下对阵元方向图，接收功率等因素的影响，还分析了阵元间距等参数对系统的影响。
　　 (2)运用了散射参数的网络分析法，基于这一方法建立了接收天线系统网络模型，从系统相关性能指标:相关性、匹配效率和带宽三个方面来考虑密集阵情况下阵元互耦对系统性能的影响。
　　 (3)从解耦合目的出发，在接收模型中加入匹配网络，分析对比各种匹配网络情况下系统性能的变化，得出在强互耦存在的情况下，一个好的匹配网络可以很大程度上提高系统性能。