天线耦合会降低效率和降低信噪比,从而对系统性能产生不利影响。目前已为解决耦合问题付出了很多努力,并提出了各种解决方案。这些去耦技术 (DT),通常分为电流抑制方法和电流偏移方法。
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去耦技术 -
电流角度的解耦合方法 -
参考资料
As shown below👇
*去耦技术
对多端口天线的解耦合技术已有多角度的分类:
根据是否引入额外的辅助结构,解耦合方法分为:
a、结构辅助解耦
b、自解耦
如天线设计中的解耦合技术中所述。
根据解耦合原理,解耦合方法也可以精细的归为更多类型,如之前的
±45 双极化天线阵列的解耦合技术,天线解耦合--模式生成和模式叠加,MIMO阵列解耦合--短路加载技术(shorting-pin technique)等都有介绍。
最近,有研究从电流的角度将解耦合方法分类为:电流抑制方法和电流偏移方法。
*电流的角度的解耦合方法
1. 电流抑制方案(Current-Suppression Scheme)
核心思想:通过抑制天线单元间的耦合电流来提升隔离度。
主要方法:
电磁带隙(EBG)结构和超材料谐振器:抑制表面波电流,但通常需要周期性结构,可能导致体积过大。
缺陷地结构(DGS):通过修改地平面抑制耦合电流,但可能影响天线辐射方向图。
自去耦设计:
容性/感性加载
共模/差模抵消
紧凑枝节设计
高阶模分析
正交模式共享辐射体
优势:结构紧凑,适用于小型天线阵列。
局限性:扩展至多单元双极化(DP)系统时需复杂优化。

2. 电流抵消方案(Current-Offset Scheme)
核心思想:通过引入额外的耦合路径(ACP)来抵消原始耦合效应。
主要方法:
中和线(Neutralization Lines):直接连接天线辐射体,但依赖天线构型且优化耗时。
去耦网络(Decoupling Networks):
早期采用传输线网络
后续发展出基于电抗元件、谐振器等结构的改进方案
宽带去耦网络,但仍存在优化复杂、效率低或尺寸大等问题。
寄生结构(Parasitic Structures):
寄生散射体
谐振器
金属壁
阵列天线去耦表面(ADS):通过精确设计金属贴片,产生反向反射波抵消耦合。
优势:去耦网络具有系统化设计优势。ADS等寄生结构可灵活调整,适用于特定场景。
局限性:去耦网络带宽较窄(多数方案)。寄生结构可能影响辐射方向图。大规模混合极化阵列应用仍具挑战性。
[1] M. Li, Y. He, C. Zhou, Y. Zhang and D. Wu, "Design of Decoupling and Pattern Shaping Surface for MIMO Antennas Using the Multiport Optimization Method," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 73, no. 5, pp. 2927-2939, May 2025, doi: 10.1109/TAP.2025.3533885.


