薛翠薇 朱秋明,,3 杨颖 陈小敏 廖志忠

(1. 南京航空航天大学 江苏省物联网与控制技术重点实验室,南京 211100;2. 中国空空导弹研究院,洛阳 471009;3. 英国赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院,爱丁堡 EH144AS)

三维空间多天线相关性及互耦影响研究

薛翠薇1朱秋明1,2,3杨颖1陈小敏1廖志忠2

(1. 南京航空航天大学 江苏省物联网与控制技术重点实验室,南京 211100;2. 中国空空导弹研究院,洛阳 471009;3. 英国赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院,爱丁堡 EH144AS)

针对三维传播环境下多天线系统空域相关性评估问题,首先将达波信号二维角度谱建模为更为通用的von Mises-Fisher(vMF)分布,并推导了不同阵列流型天线空域相关系数的解析式和近似表达式;然后分析互耦机理及其对接收信号矢量的影响,据此推导了互耦效应下天线空域相关性的闭式表达式,并给出了存在互耦的相关性与无互耦相关性之间的内在关系．仿真结果表明,本文推导的天线相关性表达式与数值计算结果非常吻合．另外,小角度扩展时,考虑互耦效应的天线空域相关曲线围绕着无互耦时的相关性曲线上下波动,且面型阵列具有更好的抗互耦能力．

阵列流型;空间相关性;互耦效应;von Mises-Fisher分布

DOI 10.13443/j.cjors.2016040601

引 言

大规模多输入多输出(Massive Multiple-input Multiple-output,Massive MIMO)技术能够成倍地提高通信系统容量和频谱资源利用率,已成为未来移动通信系统的关键技术之一[1]．同时,智能终端设备体积越来越紧凑,天线间距进一步减小,导致互耦效应不可忽略,因而包括第四代移动通信技术……