MIMO无线通信中的多极化天线.pdfVIP

纂蒸黝摹摹馨黝彝蘸撇 攀摹羹摹夔羹襄羹叠黝 蒸鬓纂羹襄1 一— 中国基础科学 ·综述评述 MIMO 无线通信 中的多极化天线 . 郑剑 锋 冯 正 和 摘 要 本文以多极化天线在MIMO 无线通 自由度 同等 的地 位 ，认 为 空 间与 时 间一样 是 决定 无 信中的应用玲背景 ，对极亿天线在 MIMO 通 线通信 系统容量 的关键 因素 ，而极 化特性则 是 空 间 自由度 的重 要特 性 之 一 。 信系统 中的性能、极化信道 的侧量和建模、极 空间 自由度其 实对通信行业 并不 陌生 。长期 以 化天线 的实现、极化天线与信号处理协 同等 来人们一直利用 电磁波 的正交极化特性设计通信 系 研究做 了较h 详尽 的阅述和介析，并指出了 统 ，微波 、卫星通信 中都 已成功利用双极化获得相对 下一步研究的重点。从当前 的研究成果可 以 于单极化系统两倍 的系统容量川，同时利用正交极 看出，极 化天线 的应 用能有效地提 高 MIMO 化实现分集 以抵抗无线 多径 的衰落特性也早 已得 到 通信系坑 的容量，改菩通信质量，其与信号处 应用仁一“〕。 理的协 同更是进一步提高MIMO 通信 系统性 有效利用无线 多径信道 的空 间 自由度 ，发掘传 播信道 的资源更是 MIMO 通信 系统物理设计 的核 心 能的有 效手段。 问题 。天线是 MIMO 通信 系统直接面对传播信道 的 部分 ，也是 系 统对 空 间 自由度 最 敏感 的部 分 。传 统 的通信 系统 中 ，基站端往 往利用 间距很大 的多天线 一 、HIJ 舀 阵列实现空 间分集 ，而对 于移 动 端 多天线 的设 计 则 并不深人 。与此 同时 ，天线之 间间距减小 时 ，天线之 MIMO( multiple-input multiple-output ) 无线通信 间的祸合 问题则变得越来越严重仁，，‘”}，制约 了系统 技术是 当前无线通 信 研 究 的热 点和重要 内容 。MI- 性 能 的提 高 。不 同于 空 间 MIMO 天线 ，多极 化 天线 MO 系统 又称为 多天 线 系统 ( multiple-antenna sys- 利用位 于 同一 位 置 的多个 天线 单 元 ，充 分 利 用 电磁 tems ，其 核心思想是在通信系统 发射和接 收两端 同 波 的多个场分量 的信 息 ，极 大 幅度地提 高有 限空 间 时使用 多个天线 ，充 分利用无线 多径信道 的空 间 自 内的空间 自由度 ，获得 与空 间 MIMO 天线类似 的增 由度( sp a