【转】天线中的ECC是什么呢？表征了什么呢？如何计算呢？

一、背景

在天线领域，有一个技术叫multiple input multiple output (MIMO)。以下就是MIMO天线的实物图

简而言之就是把信号分成很多个部分，用多根天线接收。但是：当MIMO阵元之间的耦合越高，对最终速率传输影响就越大，为了设计的时候直观看出他们之间的耦合 那么应该如何表征这种影响呢？

二、公式

ECC:Envelop Correlation Coefficient，相关包络系数，表征不同的天线单元间接收信号幅度之间的相关性，是衡量MIMO多天线系统分集性能和耦合性能的参数指标。

聪明的科研人员用天线的far-fields radaition pattern（远场方向图）或者 S-parameters（S参数）来表征elements（单元）之间的相关性：

注意，尽管公式(2)显示：较低的耦合（高隔离度）会产生较低的相关性。但它仅考虑了通过天线结构的天线输入端口之间的隔离，而没有考虑到辐射场耦合，而公式(1)则考虑到了辐射场的耦合。因此，低耦合不一定能保证低相关系数，反之亦然。通过空间分集（天线位置），角度分集（天线模式幅度和相位响应） 或 极化分集（天线的极化行为） 可以更好获得良好的相关系数。其中 * 代表共轭

经过科研人员多次测试，ECC低于0.5的MIMO天线能够“比较”好的工作。但是，实际上在天线领域各大期刊的MIMO设计中，ECC一般小于0.2才属于优秀，很多“极限”的设计能达到0.1以下，比如本文一开始的手机MIMO天线，其S参数与实测ECC低于0.04如下图所示：

注意：ECC一般表征的是2个elements之间的关系，所以MIMO系统就会用多组ECC来表征天线之间的独立性。

[1] Y. Li, C. Sim, Y. Luo and G. Yang, “High-Isolation 3.5 GHz Eight-Antenna MIMO Array Using Balanced Open-Slot Antenna Element for 5G Smartphones,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, no. 6, pp. 3820-3830, June 2019, doi: 10.1109/TAP.2019.2902751.
[1] Y. Li, C. Sim, Y. Luo and G. Yang, “High-Isolation 3.5 GHz Eight-Antenna MIMO Array Using Balanced Open-Slot Antenna Element for 5G Smartphones,” in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, no. 6, pp. 3820-3830, June 2019, doi: 10.1109/TAP.2019.2902751.