MIMO系统中的天线隔离
关键的外卖
MIMO系统在发射端和接收端引入多个天线。
天线元件之间的隔离是MIMO系统的一个关键参数和重要要求。
在天线单元较少的MIMO系统中，将单元间距保持在自由空间波长的一半以上是一种很好的天线隔离技术。
天线隔离对于实现优秀的MIMO系统性能至关重要
为了支持多媒体业务所需的高比特率传输，现代无线通信系统依赖于多输入多输出系统(MIMO)。MIMO天线系统是高数据速率要求的有前途的解决方案;它们提供了增加的信道容量和高频谱效率，而不需要任何额外的传输功率或带宽要求。由于MIMO系统在发射端和接收端都使用两个或多个天线，天线隔离对于实现出色的天线性能至关重要。在本文中，我们将讨论MIMO天线系统和天线隔离的重要性。
MIMO vs. SISO
随着技术的进步，需要增强的带宽能力、高数据速率和增加的通道数量。不幸的是，单输入单输出(SISO)天线系统无法满足这些系统要求。随着3G、4G、5G网络的建立，MIMO技术被认为是天线技术的未来。IEEE 802.11n、IEEE 802.11ax WiFI变体、移动WiMax系统等无线标准的出现，也导致了MIMO系统在通信领域的广泛应用。
MIMO天线技术
高端系统要求在天线中使用多输入、多输出技术。MIMO系统使无线通信收发器能够同时处理多个天线。MIMO架构采用多天线多路径，在发射端和接收端引入多根天线，提高传输能力。
在MIMO天线技术中，使用不同的数据符号集进行传输，这有助于实现与SISO系统相比的高数据速率。在接收端，使用数学算法对数据进行处理，检索传输的原始信息。尽管MIMO技术需要复杂的处理和切换来控制系统中的每个天线，但由于具有高数据吞吐量和良好误码率(BER)的优势，大多数现代无线应用系统都是基于MIMO技术。即使在干扰、多径衰落和信号衰落的影响下，数据速率也能保持在较高的水平。引入相同信号的多个变体以到达目的地，可以缓解衰落问题，增加信号传输信噪比(信噪比)和误码率。
MIMO系统的主要亮点之一是在给定的频谱带宽和空间内的带宽扩展。MIMO系统通过实现空间信道化和时间、频率和空间多样性提供了这一优势。考虑到这些优点，MIMO天线系统是最好的技术无线通信系统这需要一个稳定的连接和较少的拥塞。
在下一节中，我们将简要总结MIMO系统的优点。
MIMO天线技术的优点
- 高下行和上行吞吐量
- 高质量的通信服务，提高频谱效率
- 降低误码率，增加信噪比
- 被窃听风险低，数据安全性高
- 时间、频率和空间分集技术使信号衰落效应最小化
- 采用波束形成和空时分组编码等其他技术可以扩展系统的覆盖区域或范围
MIMO系统中的天线隔离
天线元件之间的隔离是MIMO系统的一个关键参数和重要要求。在强大的MIMO天线系统中，天线隔离指的是天线元件之间较差的相互耦合。随着便携式设备外形尺寸的减小，在紧密排列的天线元件之间实现良好的隔离是MIMO系统设计中的一个障碍。在MIMO系统中采用了各种天线隔离技术，以增强信道带宽和最小化辐射图退化。
MIMO系统中的天线应该相互隔离，以确保有效和高效的MIMO系统。当天线单元数较少时，将单元间距保持在自由空间波长的一半以上是一种较好的天线隔离技术。随着天线单元数量的增加，采用2间距变得困难，导致MIMO系统容量和性能的下降。
MIMO系统中的其他天线隔离技术有:
- 有缺陷的地面结构-在这种天线隔离技术中，地平面结构经过修改，以提供带阻效应，防止天线元件之间的地电流流动。
- 解耦网络-天线隔离可以通过解耦天线元件来实现。解耦网络建立负耦合，从而解耦相邻天线单元。
- 〇使用寄生元素天线间寄生元件的引入终止了天线元件之间的耦合场电流流，产生负耦合场并使目标天线上的总耦合最小化。
使用中和线、超材料和电磁带隙结构是其他一些可用于提高MIMO系统性能的天线隔离技术。使用Cadence软件，您可以设计具有清晰天线隔离的有效和高效的MIMO系统。Cadence软件中的布局和仿真工具可以帮助您充分隔离天线，从而在MIMO系统中实现增强的信道带宽和改进的数据速率。
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