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CST仿真EBG对MIMO天线耦合的抑制

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微带天线在高介电常数衬底上的应用因其紧凑的尺寸和与单片微波集成电路的一致性而受到特别关注。然而,使用微带天线在较小的空间设计会有一些问题,包括较窄的带宽和明显的表面波耦合。为了减少微带MIMO天线在衬底上的强相互耦合,常在天线元件之间插入EBG 结构。表面波抑制有助于提高天线的性能,例如增加天线增益和减少反向辐射。

目录



   
  • 仿真EBG结构加载的2单元MIMO天线    
  • 仿真结果    
  • 参考文献

CST

As shown below👇

仿真EBG结构加载的2单元MIMO天线

表面波的产生会降低天线效率并降低天线方向图特性。它还增加了天线阵列的相互耦合,从而导致扫描阵列的盲角和多天线的其他性能。


观察EBG加载前后的效果,包括对比S21和比较参考平面上的E场。由于EBG结构可以抑制一定带隙内的表面波,因此EBG结构外的E场应该比传统情况下的E场弱。


在cst中建立了如下一个简单MIMO天线,通过在两天线之间添加蘑菇结构EBG,观察对两天线耦合的影响。




仿真结果对比

在不加载EBG时,

mimo天线之间的s21参数如下




根据文章电磁带隙(EBG)结构的表面波抑制作用

计算ebg的尺寸,设置到相应的位置

可以看到,s21在谐振频点稍微小了一点点,更好的结果需要再进一步优化。



仿真参考了文章末尾的文献,仿真设置粗糙且匆忙,请谨慎参考,以后会进一步优化。


参考文献



   

[1] Fan Yang and Y. Rahmat-Samii, "Microstrip antennas integrated with electromagnetic band-gap (EBG) structures: a low mutual coupling design for array applications," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 51, no. 10, pp. 2936-2946, Oct. 2003, doi: 10.1109/TAP.2003.817983.

[2] E. Rajo-Iglesias, Ó. Quevedo-Teruel and L. Inclan-Sanchez, "Mutual Coupling Reduction in Patch Antenna Arrays by Using a Planar EBG Structure and a Multilayer Dielectric Substrate," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 56, no. 6, pp. 1648-1655, June 2008, doi: 10.1109/TAP.2008.923306.

来源:微波工程仿真
ACTMAGNET电路ANSACSTElectric
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首次发布时间:2025-07-12
最近编辑:20小时前
周末--电磁仿真
博士 微波电磁波
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