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基于超材料单元的宽带MIMO天线特性模式分析与设计

DOI：10.3390/electronics8010068 期刊：Electronics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文提出了一种用于无线局域网应用的5.8GHz多输入多输出(MIMO)天线的全波仿真及基于特征模的设计方案。驱动分析包含两个正交放置的天线单元。通过在天线辐射体周围设置矩形环谐振器形式的超材料单元结构，降低了电磁干扰并提升了双偶极子间的隔离度。采用特征模技术分析了未馈电状态下该天线的优势模态，结果表明三种模态中模式1占主导地位。通过矢量网络分析仪构建并测量了该MIMO天线，实测获得低于25dB的良好隔离度与65.5%的宽阻抗带宽。
作者： Adamu Halilu Jabire，Hong-Xing Zheng，Anas Abdu，Zhiwei Song
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计并分析一种适用于5.8 GHz无线局域网应用的高隔离度、低互耦宽带MIMO天线，采用超材料单元和特征模分析方法。

研究成果

所提出的MIMO天线实现了高隔离度（<25 dB）、宽阻抗带宽（65.5%）、低包络相关系数（<0.002）以及超过70%的效率，使其适用于5.8 GHz WLAN应用。特征模分析证实模式1为主导模式。未来工作可探索多频段操作及实际设备集成。

研究不足

该设计专为5.8 GHz WLAN应用而定制；未涉及向其他频率或环境的扩展性。采用FR4基板可能因其损耗角正切值而限制性能。本研究聚焦于二元MIMO系统，扩展至更多单元可能会引入额外复杂性。

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