天线互耦对MIMO无线信道性能的影响

《天线互耦对MIMO无线信道性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第20卷第4期电波科学学报Voi.20，No.42005年8月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEAugust，2005文章编号1005-0388（2005）04-0546-06!天线互耦对MIMO无线信道性能的影响1，21李忻聂在平（1.电子科技大学电子工程学院，y99ix@163.com，四川成都610054；2.上海贝尔阿尔卡特股份有限公司研创中心，博士后工作站，上海201206）摘要基于多天线系统等效网络模型，导出通用耦合系数矩阵，进一步推导天线单元平均接收功率以及空域相关系

2、数的解析式，分析互耦对平均接收功率以及互耦与平均到达角对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响，并给出互耦无影响与天线单元功率平衡以及互耦解相关的条件，最后给出一些数值结果以指导MIMO多天线设计。关键词天线互耦，MIMO信道，功率平衡，空域相关性，信道容量中图分类号TN911.2；TN929.5文献标识码BEffectofmutualcouplingontheperformanceofMIMOwirelesschannels1，21LIXinNIEZai-ping（1.SchoolofElectro

3、nicsEngineering，Uniu.ofElectronicScienceandTechnologyofChina，y99lx@163.com，ChengduSichuan610054，China；2.AlcatelShanghaiBellCO.，Ltd.，PostdoctoralWorkStation，Shanghai201206，China）AbstractThegeneraicoupiingcoefficientsmatrixfromtheeguivaientnetworkmodeiofth

4、emuitipie-antennaareobtained，andtheanaiyticaiexpressionsforboththeaveragere-ceivedpowerforeachantennaeiementandthespatiaicorreiationbetweeneiementsareai-soderived.Theeffectsofmutuaicoupiing（MC）ontheaveragepowerandofbothMCandthemeanDirectionofArrivai（DOA）

5、onspatiaicorreiationandcapacityofMIMOwireiesschanneisareinvestigated.Theconditionsforthreecases，nameiypowerbaiance，theeffect-freeanddecorreiationofMC，areachieved.Numericairesuitsareprovidedtoheipthemuitipie-antennadesignforMIMOappiications.Keywordsmutuai

6、coupiing，MIMOchanneis，powerbaiance，spatiaicorreiation，channeicapacity导致信道容量下降。为提高MIMO系统的性能，常采1引言［2，13］用多天线混合分集技术。然而，移动终端的小型收发端均采用多天线的MIMO无线通信技术可以化发展使得多天线单元间距持续减小，其互耦互影响［1］［3、4］显著提高系统性能。通常假定不同收发天线对之已不能忽略。一些研究忽略了阵元间互耦对MI-［5］间的衰落系数满足独立同分布（iid）以简化分析。实MO系统性能的

7、影响。近来，该影响已引起了广泛际上，不同天线单元接收的信号并非完全独立，它可能的研究兴趣。I.J.Gupta等人利用天线系统的等效网!收稿日期：2004-04-23.基金项目：国家高科技发展计划基金资助项目（2002AA123032）第4期李忻等：天线互耦对MIMO无线信道性能的影响547［6］络模型，研究了互耦对自适应阵列性能的影响。T.均开路时的电压。由电路理论可得Svantesson等人基于实际的散射模型，讨论了阵元间互1=izL，=l，⋯，nr（2）耦的影响，并指出互耦可能对信道系数具有解相关效

8、将式（2）代入式（l），可得［7］O-l果，使得信道路径趋于独立而改善其性能。R.Ja-v=（Inr+ZLZ）!（3）naswamy研究了半波偶极子线阵的互耦对MIMO信道O式中，v是馈电点开路电压向量，v是馈电点电压向［8］容量的影响。C.Waldschmidt等人给出了互耦对量，Inr是nr维单位矩阵，Z是互阻抗矩阵，ZL是对角［9］MIMO无线信道的空域相关性及其容量的影响。P.矩阵，其对角元素为负载阻抗。接收信号电压向量可N.Fle