用于6G上中频段和毫米波无线通信与感知的辐射增强型双频互耦抑制MIMO天线

《Scientific Reports》：Radiation enhanced dual-band MIMO antenna with mutual coupling reduction for 6G upper mid-band and mmWave wireless communication and sensing

　　### 摘要近年来，第六代（6G）无线技术的迅速发展，使得能够在新分配的6G频段中工作的天线设计需求日益迫切。本文提出了一种紧凑型双频MIMO天线，具有准全向辐射特性，适用于6G上中频段和毫米波频段的应用。首先，采用带有缺陷地结构（DGS）的加载短截线单极子天线来实现宽工作带宽的双频运行；然而，其辐射性能欠佳。为实现更好的全向辐射性能，提出了一种额外的电耦合U型槽贴片，该方法提供了更优的全向辐射性能。随后，利用所设计的单元结构设计了2端口MIMO天线。为降低MIMO天线端口之间的互耦，提出了一种带槽导引寄生元件作为电屏障。所设计的解耦结构在频段内将互耦降低了9 dB以上，从?16 dB降至?25 dB。在6G上中频段，该天线的S₁₁ < ?10 dB带宽为7.1 GHz至13.87 GHz；而在毫米波频段，天线工作在24.15 GHz至27.2 GHz之间。在工作频段内，所提出的天线具有准全向辐射特性，峰值增益在6G上中频段和毫米波频段分别为超过4.03 dBi和6.43 dBi。此外，所提出的天线表现出出色的MIMO分集性能，分集增益（> 9.95）和包络相关系数（< 0.05），同时保持了极低的单元间距0.116λ₀。