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关键字：共面波导馈电 双极化槽天线
1 引言
多输入多输出（MIMO）系统可以有效地利用多径信号，成倍地增加信道容量。在当今大容量、高速率的通信中，MIMO系统发挥了重要的作用。MIMO为了减少天线接收信号间的相关性，需要适当增大天线间的距离；当系统的空间受限时，信号相关性增强，导致信道容量减小。为了克服这一问题，多极化天线逐步得到关注，利用高隔离度的极化减少天线的数目，节省空间。
以双极化天线为例，通过单天线的两种极化代替双天线，从而节省两个天线间的距离。在目前的文献中实现双极化最常用的技术是激励两种正交（高隔离度）的模式，进而实现两种正交（高隔离度）的极化。由于两种极化在隔离度上有比较严格的要求，如何提高两种极化馈电端口间的隔离度是双极化天线的难点。
目前有效的技术包括：
(1)采用差分馈电的方式，使两种极化的零点重合，避免耦合；
(2)在两种极化馈线间采用空气桥的技术，即在馈线交叉的部分减小线宽来减少耦合，同时进行馈电电路的匹配；
(3)采用多路平衡的技术，即在端口1和2之间存在多个耦合路径，且使多路耦合信号叠加为0，实现高隔离度；
(4)采用不同物理结构馈电，如分别采用探针和耦合方式激励两种极化。
以上的方法可以实现的隔离度达到-25dB至-30dB，但是共同的特点是馈电网络结构十分复杂，引入的空气桥、功分器等带来了损耗，天线单元也不够紧凑，造成空间的浪费。
本文针对双极化天线小型化、高隔离度、设计简单的需求，提出一种应用于无线局域网(WLAN)的双极化槽天线，馈线采用共面波导结构，利用其两种正交的模式激励天线单元水平和垂直两种极化。两种极化都工作在2.4GHz，实现的-10dB带宽分别为690MHz (28.75%）、590MHz(24.58%)，覆盖WLAN所需频带(2.4GHz-2.484GHz)，端口隔离度优于-22dB。最后给出了天线辐射效率和增益的测量结果。 |
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