基于特征模理论的系统天线设计方法（六）

C、MiMO天线特征模分析

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术，当前研究的热点，CMA技术非常适合于MiMO天线的设计应用。

例3中采用的PCB尺寸^[11]为130mm X 70mm，如图11左图所示。该例子^[12]关注与馈电位置的改变的确定以及天线之间的隔离度。图11的右图图片可以看出该PCB板可以工作在两个频段，考虑到在低频段可选择的模式少，优化隔离度比较困难，工作频率采用700~960MHz。

图11、所采用的PCB几何模型(左图)与S11曲线(右图)

图12、前三种模式MS曲线与特征电流云图

由图12可以看出：Mode #1 和#2 电流分布沿着PCB宽边和窄边；mode #3 电流沿着PCB四周环形，Mode 1 和2 非常适合MIMO的分集策略，Mode #3 MS值很低，因此在此频段很难激励。

图13、在中间（左图）与侧边（右图）两种馈电方式下的电流分布

由图13可以看出：馈电点位于中心位置时，天线上电流从两侧边缘流向中间，并通过PCB流向反方向；馈电点位于边缘位置时，天线上电流只有一个方向，并且耦合到PCB的电流同向流动。理解天线的模式电流及PCB的馈电位置的电流流向，将帮助我们激励出希望的模式。

图14、短边馈电不同位置的电流分布与模式加权系数MWC

从图14可以看出：天线支节位于短边时，非常容易激励出mode #1，馈电点位置最好位于中间，在此频段只有mode #1 和mode  #5,  且mode #1 较mode #5大7 dB，期望！