移動終端環(huán)天線及mimo多天線解耦研究

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1、分類號TN828.6密級公開UDC537學(xué)位論文編號D-10617-307-(2016)-06001重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文中文題目移動終端環(huán)天線及MIMO多天線解耦研究英文題目ResearchontheMobileTerminalLoopAntennaandMIMOMulti-antennaDecoupling學(xué)號S130601001姓名蔡志強(qiáng)學(xué)位類別理學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)物理學(xué)指導(dǎo)教師張祖凡教授完成日期2016年6月7日重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動終端天線面臨著巨大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。由于電子產(chǎn)品不斷地微型

2、化發(fā)展，留給移動終端天線的空間隨之減小，這就要求設(shè)計(jì)的天線必須占地面積小且呈現(xiàn)平面結(jié)構(gòu)；另一方面多種通信模式的共存也要求著天線需要覆蓋的頻段大大增多。運(yùn)用傳統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)方法想要同時(shí)解決上述兩個(gè)問題越來越困難。此外，MIMO技術(shù)的提出為解決頻譜資源的稀缺問題提供了良好的技術(shù)支撐，但是其在移動終端的運(yùn)用卻較為困難。原因是多天線的引入會造成天線間距的減小，引起天線陣元間強(qiáng)烈耦合效應(yīng)，進(jìn)而破壞天線陣本身的性能?；谏鲜鰞牲c(diǎn)，本文在港澳臺科技合作專項(xiàng)子課題“第五代移動通信終端多天線技術(shù)研究”的資助下，以多模環(huán)形天線、單極天線和缺陷地結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)

3、，旨在研究移動終端天線小型化、多頻段、多天線等相關(guān)技術(shù)，滿足第五代移動通信中移動手機(jī)終端應(yīng)用。主要研究內(nèi)容包括：1.基于環(huán)形天線多諧振模式特征，通過折疊方式彎折環(huán)臂，延長環(huán)電流路徑，設(shè)計(jì)一款小型化占用非接地平面的移動終端環(huán)天線。環(huán)形天線具有平面印刷結(jié)構(gòu)，直接印刷在一塊FR4介質(zhì)基板兩面，兩面金屬折疊微帶線經(jīng)四個(gè)短路點(diǎn)連接。而且在饋電微帶線區(qū)域設(shè)計(jì)高通電路網(wǎng)絡(luò)在低頻段產(chǎn)生新的諧振模式，與環(huán)的0.5波長諧振模式聯(lián)合形成雙頻諧振，高頻段帶寬則是通過折疊微帶線和環(huán)天線自身的高階諧振模式得到。最終設(shè)計(jì)的天線工作帶寬為：低頻段730MHz~96

4、0MHz，高頻段1.59GHz~2.86GHz，可以覆蓋：GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900、UMTS、LTE2300、WLAN2.4GHz以及LTE2500八個(gè)通信頻段。2.設(shè)計(jì)一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)的寬帶解耦方法。該方法是在T型分支上蝕刻三對不同長度的開口槽線，進(jìn)而形成一對L型單極分支和兩對I型單極分支。整個(gè)天線陣列同樣印刷在FR4介質(zhì)基板兩側(cè)。單個(gè)天線單元工作帶寬為：低頻段685~760MHz和910~960MHz，高頻段1650~2530MHz，覆蓋了LTE700、GSM900、GSM1800、GSM19

5、00、UMTS、LTE2300、WLAN2.4GHz。在天線單元邊緣最小間距為6mm的情況下，全部工作頻段內(nèi)的隔離度在15dB以上。關(guān)鍵詞：移動終端，單極天線，環(huán)天線，寬帶解耦，MIMO天線I重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,thedesignofmobileterminalantennaisconfrontedwithgreatchallenges.Becauseelectronicproduct

6、sarehighlyintegrated,thespaceforantennaissmallerthanever,whichrequiresthattheantennabedesignedintoplanestructureandbesmalleraswell.Ontheotherhand,thecoexistenceofvariouscommunicationmodesalsorequiresthattheworkingbandofantennabewider.Itisverydifficulttosolvetheseproble

7、msbytraditionalantennadesigntechnology.Besides,MIMOtechnologyprovidesgoodtechnicalsupportforapproachingthescarcityofspectrumresources,butitisdifficulttobeappliedtothemobileterminal.Thereasonisthattheintroductionofmulti-antennawillinevitablyleadtothedecreaseofspaceforea

8、chantenna;thestronginter-antennacouplingwillunderminetheperformanceoftheantennaarrayitself.Inordertomeetthegoalofmobi