【科技前沿】第23期:紧间距方向图修正的天线去耦技术研究新进展

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近日，买球网站信息与通信学院王宜颖博士团队与加拿大Concordia大学的著名天线专家AhmedA. Kishk博士团队在国际著名天线会议《2021 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting》上发表了题为“Vertical-Wall Between Tightly Spaced PatchAntennas for Decoupling and Radiation Pattern Correction”的论文。该会议是天线与传播领域的顶级会议，着重于相关技术新思想、新方法、新理论等方面的创新性突破。

面向5G和6G通信对设备小型化的发展需求，研究MIMO、相控阵等多天线系统的小型化技术是目前的一个焦点。但是，由于互耦的影响，天线的性能会发生变化，特别是当天线间距变为二十分之一波长的时候，天线性能变化会异常剧烈，这包括方向图偏斜和增益降低。目前采用贴片天线研究的去耦技术，在此紧间距时破坏了天线自身的特性，故此需要采取新的技术确保天线的性能不受耦合的影响。

文中采取立体墙技术对H面平行放置的、紧间距的两个贴片天线进行去耦，同时首次对其H面的辐射方向图进行了修正，使其最大辐射方向与单个贴片天线保持一致。该金属墙包括三个金属层和两个介质层，其中，中间金属层为全金属，主要辐射实现降低天线的耦合；中间层左右对称放置了同样的介质层和三金属条带层（最外层），用于实现天线方向图的修正。通过合理的调整，最终发现该方法不仅有效降低了紧间距天线的耦合问题，还对被耦合影响的H面方向图实现了有效的修正。