为了将MIMO的天线整合入手机，需要非常紧凑的阵列天线阻抗。不同分集技术的整合，如空间、格局、极化分集，形成许多可行的解决方案，如参考文献［WaSW04］所示。在下面，通过一些例子说明了如何将MIMO天线阵列整合入手机。

1.三倒F天线手机

第一个例子中的手机类型是便携式设备，如移动电话。它配备工作在2GHz的频率上的三倒F天线。该天线配置的目的是结合不同的分集技术，即格局和空间的配置是联合不同的分集技术，即格局和空间分集。为了克服极化失配效应，采用了极化分集。手机仿真模型由一个代表电池和显示设备的金属座和一个2mm厚的PVC外壳组成，如图6.15所示。外壳大小是55×115×27mm³。金属座为40×80×10mm³。三天线安装到空间分隔的金属座且有着不同的方向，来采用不同的分集技术。通常倒F天线需要无限地平面，这在小型手机中是没有的。因此，代表无限大的地平面的金属座，作为天线的一部分，影响模式形成的和相互耦合的阻抗。手机的图片如图6.16所示。

整个装置使用一个基于矩量法的EM码进行仿真。它可以计算耦合天线系统的模式以及天线的相互耦合和自我阻抗，它作为参考文献［WaSW04］给出的一种MIMO传输链路模型的输入。在链路的另一边，使用天线阵列设置，包括布置在一个三角形范围内三个半波长的偶极子天线。该信道模型是随机的、完全极化、三维和基于路径的室内信道模型。

作为比较，表6.4列出了上述MIMO系统的质量和一个更大的参考MIMO系统，它带3个垂直λ/2偶极子，在链路的每一边有λ/2的间距。由于两个天线阵的相关系数非常低，对于一个常数信噪比的容量是相等的。但是对于一个恒定的发射功率，容量是不同的，这是因为对于3个小倒F天线，由于相互耦合和极化失配效应，MEG和传输增益变得更差。单天线的MEG的详细分析已经允许了小阵列的开发和优化。更多的例子和详细的结果可参考参考文献［WKSW04］。

图6.15 三倒F天线的手机模型，（参照参考文献［WKSW04］，其中的参数为:A=13mm，B=13mm，C=13mm，h=5mm）

图6.16 三倒F天线手机实物照

表6.4 3个IFAs的手机与3个间距为半波长平行偶极子测试的质量对比结果（参考参考文献［WaWi04］）

2.4个贴片天线的手机

在参考文献［KoPO02］中介绍一个采用4个工作在2140MHz的贴片天线手机模型（见图6.17）。

图6.17 采取4个贴片天线的手机（来自参考文献［KoPO02］）(www.daowen.com)

这款手机与商务的GSM手机大小相同。4个方贴片天线位于面板的角落。两个相邻贴片之间的距离分别等于横向0.25λ，纵向0.51λ。

使用此手机作为移动站进行从户外到室内的测量。3个基站分布在移动站的周围，距离分别是60m和100m。当沿走廊以直线15m移动移动台时，每12个信道测量了512个复杂信道响应。

使用式（6.13）假定信噪比为14dB，计算每频率分量下的容量。图6.18显示了所有频率分量下的所有容量曲线的边界曲线（包围线）。进一步的结果在参考文献［KoPO02］中。结果表明，对于MIMO将4个天线整合到小手机里仍然是有效的。与具有完全不相关的瑞利衰落分支信号相比，该信道的容量可以很好，而平均看来，理想不相关瑞利衰落的情况无法达成。

图6.18 4个手机贴片天线的测试平台的测量容量的包络互补累积分布函数（CCDF），（这个测试平台中的用户（开放曲线）和自由的空气（阴影曲线），见参考文献［KoPO02］）

3.有4个天线的PDA

参考文献［BHWH04］中比较了5.2GHz频率下的3种不同MIMO天线整合到手机里的方法。考虑了对于个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）的将一个4元天线阵贴装到其表面的不同设计。虽然每种情况的组件取向各不相同，但是每个设计都采用同一类型的组件遍布（背腔式线性槽，平面倒F或介质谐振器天线）。该设计模型的大小为63×113×14mm³，设计的PDA如图6.19所示。

图6.19 为备用PDA的设计（在参考文献［BHWH04］中给出）

3个PDA的MIMO信道测量在一个实验室环境内以点对点通信情景来进行（即PDA用于链路的两端）。发射机是固定在一个位置，而接收机被转移到21个不同的位置。如图6.20所示，显示了固定信噪比为20dB和在理论瑞利条件下的容量结果。进一步的结果，已在参考文献［BHWH04］和［RoHi04］中给出。

图6.20 为在实验室环境中测试3个不同的天线设计容量的CCDF（见参考文献［BHWH04］）

结果表明，装备有线性槽天线的PDA提供了类似于理想瑞利情况下的最高整体容量，再次证明了即使在小手机中MIMO仍然可行。