為了提高天線的容量和發射接收速率，LTE通信系統使用了MIMO天線。由于移動終端上空間有限，多個天線間存在較大耦合，天線的輻射效率和通信容量會降低。為了解決這一問題，從S參數的角度推導出了天線的正交輻射模式，提出了通過加入 180°耦合器來降低多個天線間耦合的方法。使用HFSS和ADS對設計好的710MHz天線進行聯合仿真，結果顯示加入耦合器后，兩個天線間的耦合明顯減小。這種設計使得該天線可以很好地應用于LTE通信系統的移動終端。

　　引言

　　LTE項目是3G技術的演進，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進的標準。在20MHz 頻譜帶寬下能夠提供下行150Mb/s與上行50Mb/s的峰值速率。為了滿足LTE在高數據率和高系統容量方面的需求，LTE系統支持多天線MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術，在發射端和接收端同時使用多個天線進行接收和發射，將不可避免地引起多個天線之間的相互耦合，導致天線之間的相關性減小，從而降低通信容量，而且也會降低天線的輻射效率。這種耦合在移動終端天線上表現得尤為明顯。通常為了降低天線之間的耦合，要求增大天線之間的距離，而移動終端有限的空間又不能滿足此要求，尤其是在700MHz左右的頻段，幾個天線之間的電氣距離通常只有波長的十幾分之一，這就更加劇了耦合程度。在移動終端，通常使用印制板天線，所以本文研究的主要問題也是多個印制板天線之間的耦合問題。印制天線之間的耦合通常包括3個部分：遠場耦合；近場耦合；表面波耦合。當多個天線之間的極化方向相同時，就會存在遠場耦合，天線之間的距離增大一倍，耦合會減小6dB。當一個天線處于另一個天線的近輻射場時，近場耦合就會發生，耦合與介質的介電常數有關，也與天線之間的距離有關，當天線的距離增大一倍時，耦合會減小12～18 dB。表面波耦合發生在介質層，天線之間的距離增大一倍，表面波耦合減小3dB。當介質的厚度h與波長λ0之間的比值達到一定數值時，表面波之間的耦合將起主導作用。為了降低多個天線之間的耦合，人們想出了各種辦法。其中一種有效的方法就是使用DMN（Decoupling and Matehing Networks）技術。具體的設計方法與實例文獻均有論述，但是文中并沒有給出具體的理論說明。文獻提出了一種采用正交模式分析的方法，通過S參數分析，從理論上給出了一種合理的去耦合方法。本文采用文獻給出的S參數分析方法，對文獻提出的 710MHz天線之間的耦合進行研究，并通過計算設計出一種采用集總參數元件構成的耦合器與匹配網絡去掉兩個天線之間的耦合。通過HFSS和ADS聯合仿真可以看出，S12與S21參數得到了明顯改善。