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3.4.1 移相功分器设计 18
3.4.2 共形串馈阵设计 20
4 MIMO共形天线耦合分析 22
4.1 天线阵列间的耦合分析 22
4.1.1 耦合的基本概念 22
4.1.2 耦合的主要分析方法 23
4.2 MIMO共形天线耦合仿真结果与分析 24
总 结 26
致 谢 28
参考文献29
1 绪论
1.1 课题背景
多输入多输出（MIMO）是一种多天线技术，这种技术需要很多发射和接收天线，以便创造不同的信道来发射和接收数据。MIMO技术能够明显地增强系统的能力，可以在不占用额外带宽与发射功率的前提下改善频谱效率。此外，MIMO技术还可以提高系统的稳定性，减少误码率。MIMO技术已经成为3G和4G移动通信系统的关键技术，随着MIMO技术的快速发展，关于MIMO天线设计的研究显得越来越迫切和有意义。
对于一个多天线的MIMO无线系统，一方面，天线单元之间必须有足够大的间距以获得不同于传统智能天线的功能；另一方面，各天线单元应保证尽可能地接收到各个方向的散射波。天线单元的数量、间距和布局都是一个MIMO系统的重要因素。比如：对于基站天线，它并不需要限制天线的数量，但是天线的间距要足够大；便携式设备上的天线对天线数量和位置要求更加严格；对于手机天线，天线的数量和间距要求特别严格。
1.2 课题研究现状
1.3 论文主要内容及章节安排
文章主要设计了一款四元微带共形串馈天线，并借助电磁仿真软件对天线进行了仿真分析。这款天线的中心频率是5GHz，载体为圆柱空腔。文章所设计的天线阵列采取中间馈电的微带串馈阵形式。文章主要内容如下：
第一章介绍了MIMO技术及其在天线设计中的的应用背景和国内外的研究现状。
第二章介绍了微带贴片天线以及微带辐射单元的尺寸计算，并设计了一款中心频率为5GHz的矩形贴片天线。
第三章介绍了微带阵列天线、微带共形天线和功分器的相关原理并且设计了带180°移相的中间馈电的微带共形串馈阵。
第四章介绍了天线间的互耦以及互耦对单个天线阵列的影响，随后仿真了四元微带共形串馈天线，并对仿真结果进行了分析。
2 辐射单元设计
本章的主要内容是根据相关背景知识和设计指标的要求，设计一款中心频率为5GHz的矩形贴片天线作为微带共形串馈阵的辐射单元。
2.1 微带贴片天线
自从微带天线的概念提出以来，微带天线因其特有的优点，比如：体积小、易共形、成本低等优点而得到了广泛的应用。当然，微带天线同时也存在着一些缺点，如：频带较窄；存在损耗，所以增益较低；端射性能较差等。然而瑕不掩瑜，在实际应用中，微带天线的众多优点带来的好处远远超过其缺点带来的影响。而且，我们可以利用各种各样的方法来降低这些缺点带来的不利影响。
2.1.1 微带贴片天线的结构
如图2.1所示，微带贴片天线的结构分为三部分：顶层辐射器、中间的介质基片和接地板。顶层是贴片辐射器，贴片辐射器的材料通常使用铜或镀金，它理论上可以选取任意形状，结合实际工程，为了简化分析和性能预测，通常采用方形、矩形、圆形等；中间层是介质基片；底层是金属接地板。
图2.1 微带天线的结构
2.1.2 微带贴片天线的馈电方式