42、多领域技术探索：MIMO 天线设计与阿尔茨海默病检测

多领域技术探索：MIMO 天线设计与阿尔茨海默病检测

1. MIMO 贴片天线设计与性能分析

1.1 背景与原理

在当今无线通信领域，多输入多输出（MIMO）技术凭借其能同时在发射机和接收机之间传输更多数据的特性，大幅提升了数据传输速率并降低了误差。MIMO 本质上是一种无线网络技术，允许接入点或无线路由器配备多个天线。同时，微带贴片天线因其尺寸小、重量轻、灵活性高、成本低且易于采用传统微带制造技术构建等优点，在遥测通信、GPS 系统、海军通信以及射频识别（RFID）等众多领域得到了广泛应用。

天线的辐射模式主要分为各向同性天线、全向天线和定向天线三类，每种天线都有其独特的特性。在设计天线时，通常会考虑 50Ω 的输入阻抗，并使用无损匹配网络来实现天线阻抗匹配，该网络一般由电感、电容、传输线或同轴电缆组成，通常不包含电阻。

1.2 设计方法

微带贴片天线的设计需要精确的阻抗匹配，同时会运用不同的馈电技术，并借助计算机仿真技术（CST）微波工作室软件来计算天线的辐射模式。微带天线的馈电方法主要分为接触式和非接触式两类：
- 接触式馈电 ：微带传输线直接连接到贴片天线，输入阻抗由传输线相对于贴片的位置决定。此类型包括微带线馈电和同轴探针馈电两种方法。
- 非接触式馈电 ：通过电磁场将功率从微带传输线传输到贴片，连接线路的可能性更多，但构建难度较大。常见的有孔径耦合微带馈电和接近耦合微带馈电两种方法。

1.3 不同天线设计实例

1.3.1 同轴探针馈电的基本贴片天线设计

在设计