多模式mimo阵天线及其高隔离度技术研究

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1、万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻

2、读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:万方数据万方数据摘要随着第三代移动通信系统被大规模地应用在全球通信系统中，国内外的学者们已经开始把眼光投向了新一代的移动通信系统，而其中的最为重要的技术之一就是多输入多输出（Multi-inputandMulti-output

3、,MIMO）技术。它在不需要额外带宽的前提下，以更加低廉的成本提供更大的数据传输速率、频谱利用率和信道容量。MIMO技术需要多个天线相互独立工作，同时考虑2G、3G以及4G技术共存的问题，需要每个天线工作在多个频段，那么多个天线共同工作在多个频段时，它们相互之间就会存在强烈的耦合影响，影响天线性能，故而本人针对此问题进行了研究。论文的主要内容为：首先，本文通过引入课题研究的背景以及意义，阐述了MIMO通信技术中提高隔离度的必要性，并介绍了MIMO系统的基本理论，针对MIMO技术中常用的去耦方法做了详细的介绍。其次，本文介绍了PIFA天线的理论，设计了一个双频PIFA天线，该天线覆盖WiMAX中

4、的两个频段，并采用该天线作为双PIFA天线系统的单元，通过设计“F”型枝节以及缺陷地结构来分别提高两个天线在两个频段的隔离度，采用AnsoftHFSS仿真软件对该双天线系统进行仿真优化，然后加工了双天线模型，进行了测试。结果表明，在双PIFA天线系统所工作的两个频段中，PIFA天线间的耦合系数均在-20dB以下。最后，本文介绍了电磁新材料的基本理论和特殊性质，设计了三款多频单极子天线，该天线覆盖WiMAX/WLAN中的频段，并选择“耳朵”形三频单极子天线作为双单极子天线系统的单元，设计了一款负e双频电磁新材料来提高两个天线在两个频段的隔离度，并进行了仿真优化，然后加工了双天线模型，进行了测试。

5、结果表明，在双单极子天线系统所工作的两个频段中，单极子天线间的耦合系数均在-20dB以下。关键词：多输入多输出高隔离度多频天线电磁新材料PIFA天线万方数据万方数据AbstractAsthethirdgenerationmobilecommunicationsystemiswidelyappliedonaninternationalscene,domesticandforeignscholarshavebeguntolookintoanewgenerationofmobilecommunicationsystem,inwhichoneofthemostimportanttechnologyis

6、multipleinputmultipleoutput(Multi-inputandMulti-output,MIMO)technology.MIMOtechnologycanenhancesdatatransmissionrate,spectrumefficiencyandsystemcapacityefficientlyatalowercost,whichwillnotincreaseextrabandwidth.MIMOtechnologyrequeststhatmultipleantennasmustworkindependentlyofeachother.What’smore,2G,

7、3Gand4Gmobilecommunicationsystemwillcoexist,whichrequeststhateveryantennashouldworkatmultiplefrequencybands.Whenthemultipleantennasworkatmultiplefrequencybands,themutualcouplingwillmakethepropertiesof