基于子结构特征模理论的MIMO天线阵列自解耦方法
摘要文本
本发明涉及一种基于子结构特征模理论的MIMO天线阵列自解耦方法，包括：建立双单元MIMO微带贴片天线阵列，得出模态显著性及特征角曲线；取模式1和模式2模态显著性曲线的交点所对应的频点；使得该频点处模式1和模式2的特征角的差接近90°；计算出低幅值区域以及零幅值区域；取低幅值区域和零幅值区域的交集区域作为优选区域，在优选区域上放置馈电端口；将优选区域的所有坐标作为同轴馈电坐标，进行仿真与对比，取得1.66%的轴比带宽和最低‑42.9dB的优良解耦水平。本发明降低了模式数量，极大程度地降低了多单元系统的分析难度，更加有效和准确地确定馈电位置，既能保证圆极化或线极化性能，又能实现自行解耦，为该类问题的解决提供了新颖的解决方案。
申请人信息
- 申请人:安徽大学
- 申请人地址:230601 安徽省合肥市经济技术开发区九龙路111号安徽大学磬苑校区
- 发明人: 安徽大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于子结构特征模理论的MIMO天线阵列自解耦方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410139137.9 |
| 申请日 | 2024/2/1 |
| 公告号 | CN117691371A |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | H01Q21/06 |
| 权利人 | 安徽大学 |
| 发明人 | 黄志祥; 程光尚; 王京平 |
| 地址 | 安徽省合肥市经济技术开发区九龙路111号 |
专利主权项内容
1.一种基于子结构特征模理论的MIMO天线阵列自解耦方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(S1)建立包含一个有源单元和一个无源单元的双单元MIMO微带贴片天线阵列，利用子结构特征模理论对该双单元MIMO微带贴片天线阵列进行分析，得出模态显著性及特征角曲线；(S2)根据模态显著性及特征角曲线所反映的谐振特性，确定双单元MIMO微带贴片天线阵列的基础特征模式，根据模式电流与模式电场确定一对方向正交的模式，即模式1和模式2，取模式1和模式2模态显著性曲线的交点所对应的频点；(S3)调整有源单元、无源单元的大小和间距，使得该频点处模式1和模式2的特征角的差接近90°；(S4)计算出双单元MIMO微带贴片天线阵列的有源单元的正交模式的模式电流矢量差的低幅值区域，以及无源单元的正交模式的模式电场和的零幅值区域；(S5)取低幅值区域和零幅值区域的交集区域作为优选区域，在优选区域上放置馈电端口，即在有源单元上放置端口激励，在无源单元上匹配50Ω阻抗负载；(S6)将优选区域的所有坐标作为同轴馈电坐标，利用HFSS仿真软件对MIMO微带贴片天线阵列进行仿真与对比，最终取得1.66%的轴比带宽和最低-42.9dB的优良解耦水平。