一.首先先搞清楚天线阵列和多天线之间的区别：
1.概念与定义
阵列天线：是将多个天线单元按照一定的规律排列，并通过适当的馈电网络进行连接，形成一个整体的天线系统。其目的是通过控制各天线单元的幅度和相位分布，实现对辐射方向图、增益等性能的精确控制。（结构较为复杂）
多天线：一般是指在一个通信系统或设备中使用多个独立的天线，这些天线之间可能没有严格的排列规律和协同工作机制，主要用于实现分集、空间复用等功能，以提高通信系统的性能。（灵活性强）
2.功能与应用
阵列天线：主要用于实现高增益、窄波束的定向辐射，以及灵活的波束扫描和赋形功能。在雷达、卫星通信、射电天文等领域有着广泛的应用。例如，相控阵雷达通过控制阵列天线中各单元的相位，能够快速地改变波束指向，实现对不同方向目标的探测和跟踪。
多天线：主要应用于移动通信系统中，用于实现分集接收和发射、空间复用等技术，以提高系统的容量、覆盖范围和抗衰落能力。例如，在 4G、5G 移动通信系统中，基站和终端设备通常会采用多天线技术，通过在多个天线上同时发送和接收不同的数据流，实现更高的数据传输速率和可靠性。
二.在设计天线阵列时要考虑阵列单元间的互耦：
1.需要去耦的情况
降低互耦影响：当阵列天线单元之间的距离较近时，会存在较强的互耦。互耦会导致天线的方向图发生畸变、增益降低、输入阻抗变化等问题。例如在移动通信基站中，为了提高频谱利用率和系统容量，通常会采用多天线阵列技术。如果天线之间互耦严重，会使信号质量下降，影响通信系统的性能，因此需要去耦来减小互耦的影响。
提高系统性能：在一些对天线性能要求较高的系统中，如雷达系统、卫星通信系统等，需要精确控制天线的辐射方向图、增益等参数。阵列天线之间的耦合会导致这些参数的不确定性增加，通过去耦可以提高系统的性能和可靠性。
避免信号干扰：当阵列天线用于多通道通信或信号处理系统时，通道之间的隔离度要求较高。如果天线之间存在较强的耦合，会导致信号在不同通道之间串扰，影响信号的检测和处理。例如在 MIMO（多输入多输出）通信系统中，为了实现多个并行数据通道的独立传输，需要对阵列天线进行去耦，以提高通道之间的隔离度。
2.不需要去耦的情况
天线间距足够大：当阵列天线单元之间的距离足够大时，互耦效应可以忽略不计。根据天线理论，当天线间距大于半个波长时，互耦会显著减小。在一些应用中，如果空间条件允许，将天线布置得足够分散，就可以不需要专门的去耦措施。例如，一些大型的射电望远镜阵列，天线之间的距离较远，互耦问题不突出，无需进行复杂的去耦处理。
系统对性能要求不高：在一些对天线性能要求不严格的应用中，如简单的无线局域网、一般的广播通信等，即使存在一定的天线互耦，对系统的整体性能影响也不大。此时，为了降低成本和系统复杂度，可以不进行去耦处理。
采用特殊的天线设计：有些天线本身具有较低的互耦特性，如采用高隔离度的天线结构、特殊的材料（高阻抗材料，低介电常数材料）或设计技巧（自去耦：寄生单元结构，电磁带隙EBG结构）。在这种情况下，即使天线阵列的间距不是很大，也可能不需要额外的去耦措施。
1）使用高阻抗表面材料：高阻抗表面材料具有对电磁波的反射和抑制特性。将其应用于天线的接地平面或天线周围，可以改变天线周围的电磁环境，减少天线之间的耦合。例如，采用具有高阻抗表面的人工电磁材料作为天线的基板，能够有效抑制表面波的传播，从而降低天线之间的互耦。
2）采用低介电常数材料：在天线的设计中，选择低介电常数的材料可以减小天线的有效电尺寸，降低天线之间的电磁耦合。同时，低介电常数材料可以使电磁波在其中传播时的波长变长，从而减少天线之间的近场耦合。
3）采用寄生单元结构：在主天线单元附近添加寄生单元，这些寄生单元可以通过感应电流产生与主天线单元相反的磁场，从而抵消部分互耦磁场，实现去耦。
4）使用电磁带隙（EBG）结构：将 EBG 结构放置在天线之间或天线与地板之间，它可以抑制特定频率的电磁波传播，减少天线之间的耦合。
三.利用耦合实现特定功能
实现小型化和集成化：通过合理设计天线单元之间的耦合，可以在一定程度上减小天线的尺寸，实现天线的小型化和集成化。例如，采用耦合馈电技术，利用微带线或其他传输线与天线单元之间的电磁耦合来馈电，可以减少馈电网络的体积和复杂度，从而实现阵列天线的紧凑设计。
改善阻抗匹配：适当的耦合可以用于改善天线的阻抗匹配。通过在天线结构中引入耦合元件或利用天线单元之间的近场耦合效应，可以调整天线的输入阻抗，使其与馈线的特性阻抗更好地匹配，从而减少反射损耗，提高天线的辐射效率。
四.阵列能够实现高增益的原因：
易产生误解：阵列天线实现高增益指向性，难道不是靠耦合吗？
答：阵列天线在实现高增益指向性时，主要依靠的是天线单元的合理布局和相位控制，而不是耦合。
天线单元布局：通过将多个天线单元按照一定的规律排列成阵列，如直线阵、平面阵等，可以利用天线单元之间的干涉效应来增强在特定方向上的辐射场强，从而实现高增益指向性。例如，均匀直线阵列中，当各天线单元的间距和激励相位满足一定条件时，在垂直于阵列轴线的方向上会形成主瓣，具有较高的增益和尖锐的指向性。
相位控制：对阵列天线中各天线单元的激励信号进行相位控制是实现高增益指向性的关键。通过调整各单元的相位差，可以使天线单元辐射的电磁波在期望的方向上同相叠加，而在其他方向上则相互抵消或减弱，从而形成指向性波束。比如，采用相控阵技术的雷达系统，通过实时控制阵列天线中各单元的相位，可以快速灵活地改变波束指向，实现对不同方向目标的探测和跟踪。
需要严格控制天线单元之间的互耦，因为互耦会破坏天线单元的独立性，导致各单元的激励电流和辐射场发生变化，从而影响波束的形状、增益和指向精度等性能指标。