下一代无线通信系统终端电磁超材料天线及MIMO系统研究
[Abstract]:With the arrival of the fourth generation mobile communication era, the demand of mobile communication system tends to be more and more large capacity, higher data transmission rate and better quality of service. On the one hand, the coverage band of 4G communication is further broadened, the development direction of wireless terminal antenna tends to be more and more wide band, multi-band and high performance, but the space reserved for antenna becomes smaller and smaller, so the miniaturization of antenna design becomes more and more important. On the other hand, the multi-input and multi-output (MIMO) communication system can improve the communication capacity and channel transmission reliability, which is bound to become one of the most promising broadband wireless communication development direction. For wireless terminal devices with limited size, it is a great challenge for wireless terminal MIMO antenna technology to place multiple antennas in a narrow space and ensure the independent and effective operation of each antenna. In this paper, the design of miniaturized antenna based on zero-order resonance of composite left-right hand transmission line, the design of high isolation MIMO antenna and the SAR reduction problem of terminal antenna loaded with resistive absorbing material are studied by introducing the design idea of supermaterial. In order to achieve the mobile phone antenna multi-band, miniaturization, high performance and so on. This paper first introduces the basic theory of metamaterials, including the principle of left-handed materials and its unique electromagnetic properties, and deduces the electromagnetic propagation characteristics in left-handed materials. Then, the CRLH-TLs and its equivalent circuit model are analyzed, and the realization, application and zero-order resonance characteristics of the compound left-right transmission line are introduced in detail. At the same time, the basic principle of MIMO technology and the definition and standard of antenna specific absorptivity SAR are introduced, and the basic environment of terminal equipment SAR testing is also introduced. Secondly, a new smart phone terminal antenna covering LTE band is designed. By applying the zero-order resonance principle to the antenna design, the equivalent left-handed capacitance, the left-handed inductance structure and the introduction of the earth loop current are applied to realize the antenna miniaturization and high performance design. This antenna has better radiation characteristics, higher radiation efficiency and gain, and can meet the design requirements of LTE intelligent mobile terminal. In this paper, the working characteristics of the antenna are analyzed in detail, and the machining measurements are carried out. The measured results show that the fabricated antenna is in good agreement with the simulation results. The zero-order resonant antenna has the advantages of miniaturization and high performance. Then, several decoupling methods of MIMO antenna are introduced, which can improve the isolation between antenna elements. Using a zero-order resonant antenna as a unit, a four-element MIMO antenna system is constructed, and the coupling between the antenna elements in four different positions is discussed. Two placement methods are selected to improve the isolation between antenna elements by two different methods: load neutralization line and defective ground structure. Finally, a dual-zero-order antenna model of mobile phone is presented. Based on the model, the results of a group of resistive surface materials loaded in different ways are compared. It is verified that the loading of the resistive material can reduce the radiation power of the antenna toward the human head and reduce the SAR value of the antenna. At the same time, the periodic R-Cards model and the R-Cards model loaded on the FSS frequency selective surface are analyzed to ensure that the SAR value of the antenna is reduced, and the radiation efficiency of the antenna is ensured, and better performance is achieved.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN828.6
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨艾青;;天线基础知识(三)[J];内蒙古广播与电视技术;2004年01期
2 邓超;李萍;;H形印制天线的仿真设计[J];江苏通信技术;2007年02期
3 王安国;张佳杰;王鹏;侯永宏;;可重构天线的研究现状与发展趋势[J];电波科学学报;2008年05期
4 张延涛;;一种基于蝴蝶结型的天线单元的设计与实现[J];电子质量;2013年02期
5 马汉清,郑会利;一种新型的宽带全向高增益天线[J];电子科技;2003年22期
6 齐子森;郭英;王布宏;侯文林;;共形阵列天线单元极化形式的优化设计[J];航空学报;2011年04期
7 Bill Schweber;;天线:无线信号链接的关键[J];电子设计技术;1996年11期
8 刘宏冰;调频天线的维护[J];西部广播电视;2003年03期
9 于大群;朱瑞平;夏琛海;;薄膜天线单元的初步研究[J];现代雷达;2009年10期
10 祝平;袁斌;刘楠楠;彭天昊;;一种高增益的可重构广角天线研制[J];电子技术;2014年01期
相关会议论文 前10条
1 樊明延;冯正和;张雪霞;;新型宽带双枝倒F平面集成天线[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
2 逯贵祯;关亚林;;互补结构天线的辐射特性与散射特性研究[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年
3 孙保平;付纳新;;某型雷达天线单元组件的检验方法[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
4 李勤毅;焦永昌;赵钢;王小明;;一种新型的微带反射阵天线单元及其应用[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
5 郭胜刚;阮成礼;;方向回溯天线发展综述[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
6 朱祖武;曹卫平;;用于探地雷达系统的宽带领结天线的研究与设计[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
7 龙小专;谭佳玲;贾韶旭;;宽带Vivaldi天线的仿真与设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
8 徐晓宁;李秀萍;;一种新型圆筒形双频带天线的设计[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
9 陈永锋;黄兴忠;;超方向性天线最优化综合方法研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
10 穆欣;龚书喜;;双PIFA天线中应用蘑菇型EBG去耦合研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
相关重要报纸文章 前2条
1 上海邮电设计院有限公司3G勘察设计院 宋威;天线美化新技术出炉[N];通信产业报;2008年
2 江苏捷士通科技股份有限公司研发中心;捷士通科技:TD天线创新,助力产业发展[N];通信产业报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 魏晓东;新型UHF近场天线研究[D];华南理工大学;2015年
2 郭琳;移动终端MIMO天线关键参数及测试验证方法研究[D];北京邮电大学;2015年
3 王夫蔚;阵列综合与天线雷达截面控制技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 赵辉;UWB-MIMO天线研究[D];西安电子科技大学;2015年
5 程春霞;特定用途通信与导航天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年
6 陈鸿;多枝节与折叠辐射体宽带多频天线研究[D];西安电子科技大学;2015年
7 李桐;认知无线电中超宽带与频率可重构天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年
8 于松涛;宽带天线的可穿戴设计与雷达截面控制[D];西安电子科技大学;2015年
9 刘宁;人体中心网络可穿戴天线及传播特性研究[D];北京邮电大学;2012年
10 王煊;小型手持移动终端多天线技术研究[D];清华大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 丁博;微带滤波天线的研究与设计[D];电子科技大学;2015年
2 叶国华;机载宽带vivaldi天线及组阵技术的研究[D];电子科技大学;2014年
3 刘成丽;小型化多频段MIMO手机天线设计[D];电子科技大学;2014年
4 周锦文;RFID近场天线应用及设计方法研究[D];电子科技大学;2014年
5 张庆;UHF RFID读写器天线设计与相控阵研究[D];电子科技大学;2014年
6 张才普;60GHz平面MIMO天线的研究[D];电子科技大学;2015年
7 李伟业;移动终端中的多频段天线与MIMO天线设计[D];西南交通大学;2015年
8 沈从松;面向LTE双极化方向图可重构天线研究[D];电子科技大学;2014年
9 马国明;方向图可重构天线研究[D];电子科技大学;2014年
10 梁家军;MIMO系统中的多天线设计与研究[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:2264336
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2264336.html