波动方程介绍

天线元件之间的强互耦合降低了阵列的效率，导致相控阵系统中的扫描盲区，限制了阵列的实际封装密度，并严重降低了分集天线和多输入多输出 （MIMO） 通信系统的性能。在基板中不期望产生的表面波是阵列元件之间相互耦合的主要来源。目录 超材料解耦技术 解耦合技术汇总 参考文献 超材料（MTM）As shown below👇超材料解耦技术MTM结构来控制阵列天线的耦合已经有许多的研究成果，包括MTM的谐振器、磁绝缘体、慢波结构、缝隙互补开口环谐振器（CSRR）、缝隙组合CSRR（SC-CSRR）、1-D-EBG和SRR结构、接地电容负载环（GCLL）和π -形状的元素、软表面 MTM 等。表面波的产生可以通过接地介质板波导来研究，如图所示。通过横向共振法，表面波的TM和TE模式的截止条件可以给出如下可以看出，对于TM和TE模式，当ε1μ1=ε2μ2时，截止频率为无穷大，这表明表面波可以被完全抑制。因此，为了解耦天线阵列，天线与超表面之间的关系应为εeff1μeff1=εeff2μeff2。这里，εeff1和μeff1是天线的有效介电常数和磁导率。此外，εeff2和μeff2是所提出的超表面的有效介电常数和有效磁导率。解耦技术汇总1、缺陷接地结构 （DGS）， 2、简单的接地面修改，3、互补曲折线槽，4、并联耦合线谐振器 ，5、极化转换隔离器，6、合并电磁带隙 （EBG） 结构以上技术是可以结合使用达到解耦目的的，例如，通过在接地平面中加入槽来抑制天线元件之间流动的接地电流，会产生一个额外频带，在该频带中，表面波受到传播的抑制。而印在两个贴片之间的寄生隔离器控制耦合场的极化可以减少天线耦合。DGS 也用于抑制交叉极化水平。EBG等结构是有很多缺点的，EBG 结构的引入使得天线元件之间以减少相互耦合。然而，通常需要在阵列元件之间插入至少两排 EBG 结构，从而在天线之间提供适度的隔离。但是，EBG 结构必须放置在距离天线边缘的指定距离处，以获得需要的回波损耗。因此，EBG 的插入将元件间距增加到大于0.5个波长 ，从而产生更大的阵列且限制波束控制阵列的扫描角度。为了使阵列小型化需要使用多层介质基板，但代价增加了整体的厚度和成本，这是非常不划算的。参考文献 [1] A. Jafargholi, A. Jafargholi and J. H. Choi, "Mutual Coupling Reduction in an Array of Patch Antennas Using CLL Metamaterial Superstrate for MIMO Applications," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, no. 1, pp. 179-189, Jan. 2019, doi: 10.1109/TAP.2018.2874747. [2] M. Li, J. Mei, X. -X. Yang, D. Zeng and Z. Yi, "Isolation Enhancement Based on Metasurface for Dual-Band E/H-Plane Coupled Antenna Array," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 23, no. 7, pp. 2234-2238, July 2024, doi: 10.1109/LAWP.2024.3386677. 来源：微波工程仿真