提高天线隔离度的方法
天线隔离度
5G NR天线隔离度5G NR（2.6GHz频段）与其它无线系统共址时，需预留足够的干扰隔离距离规避干扰，同时多系统共址时需要预留不同天馈系统间的安装和维护空间，因此建议：（1）5G NR（2.6GHz）系统与D频段TD-LTE系统邻频，需要时隙对齐避免交叉时隙干扰。
（2）5G NR大规模天线阵与GSM/NB-IoT（900MHz）CDMA 1X/NB-IoT（800MHz）/FDD LTE（900MHz和1.8GHz）/WCDMA/FDD LTE（2.1GHz）/TD-SCDMA（A频段）/TD-LTE（F频段）/5G NR（3.5GHz）/5G NR（4.9GHz）定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m；垂直距离≥0.3m。
（3）5G NR大规模天线阵与DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.9m；垂直距离≥0.3m。
（4）如果安装空间有限，可以适当缩减隔离距离，以不影响天馈系统安装和维护为宜。
同时隔离距离不应该小于下表所示数值：表 10.1-1 5G NR（2.6GHz频段）与其它移动通信系统共站站时的隔离距离要求1.15G NR（2.6GHz频段）与其他无线电台（站）的干扰协调根据中国人民共和国无线电频谱划分方案，在5G NR系统使用的2600MHz频段（2500~2690MHz）附近，有低端和高端无线系统存在。
（1）低端：2483.5~2500MHz频段，分配给移动、固定、无线电定位、卫星移动（空对地）、卫星无线电测定（空对地）使用。
（2）高端：2690~2700MHz频段，分配给卫星地球探测、射电天文以及空间研究业务；2700~2900MHz频段，分配给航空无线电导航、无线电定位业务使用。
在2.6GHz频段低端，主要是5G NR与北斗一代导航系统的干扰。
在2.6GHz 频段高端，主要是5G NR与航空无线电导航系统的干扰。
（1）5G NR与北斗一代导航系统的干扰协调5G NR与北斗一代导航系统的干扰主要是5G NR基站和终端对北斗系统终端的干扰。
卫星通信中天线极化隔离度的调整
Technology Study技术研究DCW1数字通信世界2019.07作者简介： 王 晖，就职于中国卫通集团股份有限公司业务运行中心，高级工程师，从事卫星转发器管理及卫星通信设备集成。
张新元，就职于中国卫通集团股份有限公司业务运行中心，工程师，从事频谱监测系统维护。
卫星通信是地球站之间利用卫星作为中继站的一种无线电通信方式，具有覆盖范围广、传输距离远、组网便捷等特点，在我国广播、电视、数据通信等业务中得到广泛应用和蓬勃发展。
在卫星天线架设完成以后，要高质量接收到卫星转发的信号就需要准确地调整卫星天线，使得天线的方位角、俯仰角和极化角与卫星相匹配。
在指向同一颗卫星的情况下，不同地理位置的卫星天线方位角、俯仰角和极化角是不同的，因此同一副天线改变了位置，三个角都需要重新调整。
如果三个角未调准到合适的位置，会影响到极化隔离度的测试结果，导致天线的该项指标不合格，无法入网运行。
以下所讨论的，如无特殊说明，都是线极化的情况。
1 天线的方位角、俯仰角和极化角1.1 天线的方位角天线的方位角是指天线的轴线在水平面的投影与正北方向的夹角，以正北为零，顺时针方向为正。
当地面站天线位于北半球时，从参考文献中得到方位角的计算公式为：AZ =180°-tan-1（1）式中，e 为地球站的纬度（北纬为正，南纬为负）；λe 为地球站的经度（东经为正，西经为负）；λs 为卫星经度（东经为正，西经为负）。
图1 天线的方位角与经纬度的关系根据公式（1），当卫星位于λs =110.5°时，地球站位于不同经度和纬度下（经度80°~120°E ，纬度2°~52°N ），方位角的分布如图1。
1.2 天线的俯仰角天线的俯仰角是指天线的轴线与水平面的夹角。
当地面站天线位于北半球时，从参考文献中得到俯仰角的计算公式为：EL =tan-1 （2）式中，e ，λe ，λs 的定义与式（1）中相同；R e =6378km ，为地球半径；H =35786km ，为同步卫星距地球表面的高度。
天线隔离度要求
天线隔离度要求
在无线通信系统中，天线隔离度是一个重要的参数，它决定了不同天线之间的相互干扰程度。
天线隔离度要求越高，意味着天线之间的相互干扰越小，系统的性能也就越稳定。
在实际应用中，天线的隔离度通常由多个因素决定，包括天线的工作频率、极化方式、安装位置和高度等。
一般来说，工作频率越高，天线之间的隔离度要求也越高。
此外，不同极化方式的天线也会对隔离度产生影响，例如垂直极化和水平极化天线之间的隔离度通常比相同极化方式的天线之间的隔离度要高。
安装位置和高度也会影响天线之间的隔离度，一般来说，天线之间的距离越远，隔离度越高。
为了满足天线隔离度要求，可以采取多种措施。
首先，可以选择具有高隔离度的天线产品，这可以在一定程度上提高系统的抗干扰能力。
其次，可以通过调整天线的安装位置和高度来增加天线之间的距离，从而提高隔离度。
此外，还可以采用一些附加的抗干扰技术，例如采用跳频技术、扩频技术等来降低天线之间的干扰。
总之，天线隔离度要求是无线通信系统设计中的重要考虑因素之一。
为了确保系统的稳定性和可靠性，需要充分考虑各种因素对天线隔离度的影响，并采取相应的措施来提高系统的抗干扰能力。
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着移动互联网技术的迅猛发展，5G时代已来临，对移动通信设备的性能提出了更高的要求。
多输入多输出（MIMO）技术作为5G网络的关键技术之一，其天线设计的重要性不言而喻。
本文将针对面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究进行深入探讨，旨在提高5G移动终端的通信性能和系统容量。
二、MIMO天线技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是一种在无线通信系统中广泛应用的信号处理技术。
通过在发射端和接收端分别设置多个天线，MIMO技术能够有效地提高系统的信道容量和传输速率，同时降低信号的干扰和衰落。
在5G时代，MIMO天线技术更是成为了提高频谱效率和提升通信质量的关键手段。
三、5G移动终端MIMO天线设计1. 设计要求针对5G移动终端的MIMO天线设计，需要满足以下要求：首先，要保证天线在多个频段上的良好性能；其次，要降低天线间的相互干扰，提高系统的隔离度；此外，还需考虑天线的尺寸、重量以及制造成本等因素。
2. 设计方案（1）天线结构优化：采用紧凑型结构设计，减小天线的尺寸和重量，同时保证其在多个频段上的性能。
（2）多频段覆盖：设计具有多频段覆盖能力的MIMO天线，以满足5G网络的不同频段需求。
（3）隔离度提升：通过采用特殊的天线布局和电路设计，降低天线间的相互干扰，提高系统的隔离度。
（4）仿真与优化：利用电磁仿真软件对设计方案进行仿真验证，根据仿真结果进行优化设计。
四、MIMO天线性能研究1. 仿真与测试通过电磁仿真软件对设计的MIMO天线进行仿真验证，包括天线的辐射特性、阻抗特性以及信号传输特性等。
然后在实际环境中对天线进行测试，评估其性能表现。
2. 性能分析（1）频谱效率：通过对比实验数据和仿真结果，分析MIMO天线的频谱效率，评估其在提高系统容量的作用。
（2）抗干扰能力：分析MIMO天线在复杂电磁环境下的抗干扰能力，评估其在实际应用中的性能表现。
天线隔离度
解决办法
• 加大两个天线的空间距离
减小表面波耦合 减小空间耦合 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
表面波如果不直接到达另一个端口，只存在 空间耦合，大幅度降低表面波耦合。
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用，相控阵上美国已经使 用，民用上少见。
设计例 1
开槽形状 1
开槽后的结果
设计例7：接地板开槽型双极化天线
设计例8：DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物
仿真结天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因：电磁耦合 阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式： • 空间耦合 • 表面波耦合 表面波：是天线在主板上激发的表面行波 对天线性能影响的原因： • 表面波在板子上走，遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射，影响天线方向图。 • 表面波到了另一个端口，即另一个天线的馈电 点，就产生了表面波耦合。
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4：利用金属墙实现提高隔离度
低频段：1.92GHz—1.98GHz 高频段：2.11GHz—2.17GHz
设计例5：利用金属墙实现提高隔离度
设计例6：辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围：2.5GHz—2.7GHz
开槽前的结果
一种结构紧凑的高隔离度MIMO_天线
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３１０６．２０２３．１２．０１５引用格式：黄涛，杨雪霞．一种结构紧凑的高隔离度ＭＩＭＯ天线［Ｊ］．无线电工程，２０２３，５３（１２）：２８４２－２８４８．［ＨＵＡＮＧＴａｏ，ＹＡＮＧＸｕｅｘｉａ．ＡＣｏｍｐａｃｔＭＩＭＯＡｎｔｅｎｎａｗｉｔｈＨｉｇｈＩｓｏｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，５３（１２）：２８４２－２８４８．］一种结构紧凑的高隔离度ＭＩＭＯ天线黄 涛，杨雪霞（上海大学通信与信息工程学院，上海２００４４４）摘 要：提出了一种适用于５Ｇ移动终端的紧凑型高隔离度多输入多输出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）微带贴片天线。
该天线由２个水平放置的天线单元组成，方形辐射贴片位于介质板的上表面，并由同轴探针直接馈电。
天线仅由单层介质基板构成，厚度为１．５ｍｍ。
天线单元的边到边间距仅为０．０１１λ０（λ０为天线中心频率对应自由空间的波长），紧凑的结构使得天线单元间的耦合非常强烈。
在２个天线单元的上下两侧引入了Ｕ型枝节，通过在Ｕ型枝节上产生与原耦合相抵消的新耦合路径，以提高单元间的隔离度。
实测结果表明，提出的天线反射系数｜Ｓ１１｜＜－１０ｄＢ的频段为３．４７５～３．５２０ＧＨｚ，端口隔离度高于２２ｄＢ，峰值增益为５．９ｄＢｉ，包络相关系数（ＥｎｖｅｌｏｐｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＥＣＣ）小于０．００８。
该去耦结构还可应用于多元贴片天线阵列的解耦。
关键词：紧凑型；高隔离度；多输入多输出；贴片天线；Ｕ型枝节中图分类号：ＴＮ８２２文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：１００３－３１０６（２０２３）１２－２８４２－０７ＡＣｏｍｐａｃｔＭＩＭＯＡｎｔｅｎｎａｗｉｔｈＨｉｇｈＩｓｏｌａｔｉｏｎＨＵＡＮＧＴａｏ，ＹＡＮＧＸｕｅｘｉａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｏｍｐａｃｔｈｉｇｈｉｓｏｌａｔｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａｆｏｒ５Ｇｍｏｂｉｌｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅａｎｔｅｎｎａｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｗｏｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙｐｌａｃｅｄａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｓｑｕａｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎｐａｔｃｈｉｓｌｏｃａｔｅｄｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐｌａｔｅａｎｄｉｓｆｅｄｂｙｔｈｅｃｏａｘｉａｌｐｒｏｂｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅａｎｔｅｎｎａｉｓｏｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｗｉｔｈｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ１．５ｍｍ．Ｔｈｅｅｄｇｅ ｔｏ ｅｄｇｅｓｐａｃｉｎｇｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｉｓｏｎｌｙ０．０１１λ０（λ０ｉｓｔｈｅｆｒｅｅ ｓｐａｃｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎｔｅｎｎａｃｅｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐａｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓｉｓｖｅｒｙｓｔｒｏｎｇ．Ｆｏｒｔｈｉｓｒｅａｓｏｎ，Ｕ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄａｎｅｗｃｏｕｐｌｉｎｇｐａｔｈｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｏｎｔｈｅＵ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈｔｏｏｆｆｓｅｔｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｔｅｎｎａｃｏｖｅｒｓ３．４７５～３．５２０ＧＨｚｗｈｅｎｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ｜Ｓ１１｜ｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ－１０ｄＢ．Ｔｈｅｐｏｒｔｉｓｏｌａｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ２２ｄＢ，ｔｈｅｐｅａｋｇａｉｎｉｓ５．９ｄＢｉ，ａｎｄｔｈｅＥｎｖｅｌｏｐｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ＥＣＣ）ｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ０．００８．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐａｃｔ；ｈｉｇｈｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ＭＩＭＯ；ｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａ；Ｕ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈ收稿日期：２０２３－０４－０９基金项目：国家自然科学基金（６２１７１２７０）ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＩｔｅｍ：ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（６２１７１２７０）０ 引言随着５Ｇ／６Ｇ移动通信的快速发展，人们对高速和高质量数据传输的需求日益增加，多输入多输出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）技术成为无线通信系统的关键技术。
【免费文章】-表面波对收发天线隔离度的影响及其解决方法
表面波对收发天线隔离度的影响及其解决方法杨 桦(中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009) 摘 要:表面波引起的收发天线耦合是影响天线接收性能的重要因素。
天线表面覆盖天线罩后,耦合信号能量明显增强,通过分析天线罩对表面波的激励作用,找到敏感参数,进而提出了降低耦合的方法,并通过仿真和实测验证。
关键词:表面波;收发天线耦合;隔离度中图分类号:T N821 文献标识码:A 文章编号:1673-5048(2011)01-0043-03The I nfluence of Surface Wave on Transce i ver Antenna Isol ati onDegree and the Solvi n g M ethodY ANG Hua(China A irborne M issile Acade my,Luoyang471009,China) Abstract:The transceiver antenna coup ling caused by surface wave is a reas on which influences the characteristic of receiver.The strength of coup ling signal increases after the antenna is covered by ra2 dome.By analyzing the incentive r ole of radome on surface wave,the sensitive para meters and the way t o restain the coup ling are discussed,then the way is p r oved by si m ulati on and experi m ents. Key words:surface wave;transceiver antenna coup ling;is olati on degree0 引 言收发天线间的耦合是影响雷达系统性能的重要因素,当收发天线距离较近时,耦合能量可能比有用信号能量大得多,直接影响雷达系统对信号的识别与接收。
提高天线隔离度的方法
天线端口耦合产生的原因 提高天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 工学博士 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因：电磁耦合
阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式： • 空间耦合 • 表面波耦合
表面波：是天线在主板上激发的表面行波
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用，相控阵上美国已经使 用，民用上少见。
设计例 1
开槽形状 1
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4：利用金属墙实现提高隔离度
低频段：1.92GHz—1.98GHz 高频段：2.11GHz—2.17GHz
设计例5：利用金属墙实现提高隔离度
设计例6：辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围：2.5GHz—2.7GHz
开槽前的结果 开槽后的结果
设计例7：接地板开槽型双极化天线
设计例8：DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物
测试结果
仿真结果
谢谢！
对天线性能影响的原因：
• 表面波在板子上走，遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射，影响天线方向图。
• 表面波到了另一个端口，即另一个天线的馈电 点，就产生了表面波耦合。
解决办法
• 加大两个天线的空间距离
➢ 减小表面波耦合 ➢减小空间耦合 ➢ 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
➢ 表面波如果不直接到达另一个端口，只存在 空间耦合，大幅度降低表面波耦合。
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解决办法
• 加大两个天线的空间距离
➢ 减小表面波耦合 ➢减小空间耦合 ➢ 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
➢ 表面波如果不直接到达另一个端口，只存在 空间耦合，大幅度降低表面波耦合。
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用，相控阵上美国已经使 用，民用上少见。
开槽前的结果 开槽后的结果
设计例7：接地板开槽型双极化天线
设计例8：DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物Βιβλιοθήκη 测试结果仿真结果谢谢！
天线端口耦合产生的原因 提高天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 工学博士 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因：电磁耦合
阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式： • 空间耦合 • 表面波耦合
表面波：是天线在主板上激发的表面行波
对天线性能影响的原因：
• 表面波在板子上走，遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射，影响天线方向图。
设计例 1
开槽形状 1
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4：利用金属墙实现提高隔离度
低频段：1.92GHz—1.98GHz 高频段：2.11GHz—2.17GHz
设计例5：利用金属墙实现提高隔离度
设计例6：辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围：2.5GHz—2.7GHz