MIMO天线为什么需要使用同一个接地
多天线之间的耦合一直是MIMO天线在有限空间内设计过程中急需解决的问题。那么为什么MIMO还要设计在共同的接地上？
MIMO共地的原因 MIMO天线的解耦合方法 参考文献
As shown below👇
MIMO共地的原因
MIMO天线通过多个发射和接收天线单元，同时发送和接收多个信号，从而实现对空间信道的复用。这种复用技术可以大大提高通信系统的吞吐量和频谱效率。
然而，为了实现高效的MIMO通信，各个天线单元之间的信号需要保持相对独立，以减少干扰和耦合。
随着通信技术的发展，MIMO天线的小型化成为了现代通信系统设计的重要趋势。然而，这种小型化趋势导致天线单元间的距离减小，从而增加了天线之间的耦合。
如所见，MIMO天线有很多的设计都需要使用同一接地，这主要基于以下几个方面的考虑：
一、减少地面波的影响
MIMO天线在工作时，除了受到空间波的影响外，还会受到地面波的影响。如果每个天线单元都使用独立的地板，那么地面波可能会在地板之间产生复杂的反射和衍射，从而增加天线单元之间的耦合和干扰。共用地板则可以通过统一的地电势面来减少地面波的这种影响，进而降低天线单元之间的干扰。
二、构建等电势面
在MIMO天线的设计中，为了构建等电势面，通常需要将各个天线单元的地板连接在一起。等电势面的构建有助于确保天线单元之间的电势差最小化，从而进一步减少干扰和耦合。
三、实际应用需求
在实际应用中，MIMO天线往往被安装在有限的空间内，如手机、基站等设备中。这些设备对天线的尺寸和布局有严格的要求。共用地板可以更有效地利用空间，使得MIMO天线的设计更加紧凑和高效。
四、优化天线性能
通过共用地板，MIMO天线可以更容易地实现阻抗匹配、方向性控制和极化分集等功能。这些功能的实现有助于优化天线的性能，提高通信质量和效率。
MIMO天线的解耦合方法
多天线解耦合已有很多设计方法，可以参考以下文章
简单来讲，为了降低MIMO天线单元之间的耦合效应，解耦合策略多为如下方法：
分集技术：通过将天线单元正交放置或设计特殊的天线结构，可以显著提升天线单元之间的隔离度。
中和线技术：通过金属线连接天线单元，引入新的电流耦合路径，使得新路径上的电流方向与原有的耦合路径相反，从而中和辐射场，减小互耦现象。
电磁带隙结构（EBG）：通过在天线阵元间按照一定规律排列EBG结构，可以形成一种电磁波禁带，降低天线单元间的耦合。
缺陷地结构：在接地面上刻蚀解耦频段对应的缝隙槽或延长电流耦合路径，以减少天线单元之间的相互耦合。
寄生枝节：作为反射器被添加在辐射单元之间，能够在原有的电流耦合路径处产生新的电流路径，这两条路径产生的辐射场相互抵消，从而提高天线单元之间的隔离度。
[1] W. Tang, J. Sui, J. Li, D. Li and X. Zhu, "A Wideband Decoupling Technique for Two Inverted-F Antennas Using a Capacitively Loaded Ground Cut," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 23, no. 10, pp. 3058-3062, Oct. 2024, doi: 10.1109/LAWP.2024.3423364.
[2] X. Mei and K.-L. Wu, "How low does mutual coupling need to be for MIMO antennas", Proc. IEEE Int. Symp. Antennas Propag. USNC/URSI Nat. Radio Sci. Meeting, pp. 1579-1580, 2018.
