天線元件之間的相互耦合

天線陣列的小型化要求設(shè)計(jì)人員將大量元件放置在小面積內(nèi)。這種作用會產(chǎn)生所謂的相互耦合，進(jìn)而引起串?dāng)_和失真，從而導(dǎo)致天線性能惡化和輻射方向圖的潛在失真。如果說這種相互耦合是天線陣列小型化的最大障礙，我們一點(diǎn)也不夸張。多年來，天線設(shè)計(jì)人員已經(jīng)找到了解決方法，但收效甚微。解決方法包括帶隙和接地缺陷結(jié)構(gòu)以及 3 維通孔。

曲折線解決方案

最近，文獻(xiàn)中出現(xiàn)了一種有前途的新解耦技術(shù)。它被稱為微加工曲折線槽（ML）。我們使用流行的 EMWorks 天線軟件包HFWorks來測試 ML 并研究其解耦效率。

帶 ML 槽的 2×1 貼片陣列天線的頂視圖和底視圖

曲折線 （ML） 槽插入底部接地平面上的天線貼片之間，以抑制表面電流。

帶和不帶 ML 槽的 2 × 1 貼片陣列天線的 S 參數(shù)（S11 和 S12）：端口 1 為激發(fā)，端口 2 端接 50 Ω

結(jié)果表明，ML 在減少天線元件之間的耦合方面非常有效。事實(shí)上，S21 圖表清楚地表明，添加 ML 插槽大大提高了天線元件之間的隔離度。即，S21 在 4.9 GHz 下分別約為 7.5 dB 和 26 dB，不帶和帶 ML 插槽。除了 S 參數(shù)之外，如上圖所示，頂部平面上的近電場圖還顯示，如果使用 ML，則元素之間的耦合會減少。

因此，建議將 ML 用于減少無線通信中使用的天線陣列中元件之間的耦合，特別是對于小型化至關(guān)重要的 5G 網(wǎng)絡(luò)。