Selbst-Entkoppelte MIMO Antennenpaar Mit Geteiltem Radiator für 5G-Smartphones

In diesem Artikel wird ein neuartiges selbst-entkoppeltes Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Antennenpaar mit einem geteilten Radiator für Smartphones der fünften Generation (5G) vorgeschlagen. In unserem Ansatz wird ein Radiator direkt von zwei Speiseanschlüssen angeregt, und interessanterweise sind die beiden Anschlüsse über ein breites Frequenzband hinweg ohne zusätzliche Entkopplungsstrukturen natürlich isoliert. Um einen tiefen physikalischen Einblick in den Selbstentkopplungsmechanismus zu bieten, wird zum ersten Mal eine Modus-Absorptionsmethode basierend auf der Synthese von gemeinsamen und differenziellen Modi entwickelt. Das vorgeschlagene selbst-entkoppelte Antennenpaar zeigt eine gute Isolation von besser als 11,5 dB im 5G N77-Band (3,3-4,2 GHz) mit einer Strahlungsmuster-Diversitäts-Eigenschaft. Basierend auf dem selbst-entkoppelten Antennenpaar wird ein 8 × 8 MIMO Antennensystem, bestehend aus vier Sätzen von Antennenpaaren, simuliert, gefertigt und gemessen, um das Konzept zu validieren. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene 8 × 8 MIMO-System eine Isolation von besser als 10,5 dB zwischen allen Anschlüssen und eine hohe Gesamteffizienz von 63,1%-85,1% im Bereich von 3,3-4,2 GHz bieten kann. Mit den Vorteilen der Selbstentkopplung, des geteilten Radiators, der einfachen Struktur, des breiten Frequenzbandes und der hohen Effizienz zeigt das vorgeschlagene Entwurfsschema vielversprechendes Potenzial für die zukünftigen hochintegrierten MIMO-Antennen für 5G-Smartphones.