互耦效应对超大规模MIMO天线系统信道容量的影响

来源：电讯技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：胡启芳,郭爱煌

单位：(同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804)

摘要：超大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统是6G的关键技术，由于天线单元间距很小，多个天线单元的互耦效应是影响其性能的因素之一。建立了基于石墨烯基贴片天线阵列-子阵列架构的超大规模MIMO天线系统，推导出了互耦效应影响下的信道容量表达式。通过电磁场数值计算仿真了超大规模MIMO天线系统的信道容量，结果表明，在不考虑互耦效应时，超大规模MIMO天线系统的信道容量与子阵列天线单元数、子阵列数以及发射机功率正相关；在互耦效应的影响下，系统的信道容量降低，互耦效应的强弱与子阵列天线单元的间距有关，天线单元间间距越小，相邻天线间的互耦效应越明显，系统的信道容量越小。该仿真结果可以为6G中超大规模MIMO天线系统的设计提供参考。

关键词：6G；无线通信；超大规模MIMO天线系统；互耦效应；信道容量；