移动终端高隔离MIMO天线技术研究

发布时间：2020-03-28 20:59

【摘要】：作为发射和接收信息数据的重要设备,移动终端天线是移动产品必不可少的元件之一。下一代通信技术对移动通信系统的信道容量,传输速率以及可靠性等方面提出了更高要求,在这些需求的推动下,多天线技术或MIMO(Multiple-In,Multiple-Out)技术已经成为当今和未来无线通信系统中不可或缺的一部分。然而,当我们将这些技术应用在趋于小型化的移动终端上时,受限的空间使得天线之间的耦合较大,也造成了天线性能的降低和恶化。因此本文围绕着移动终端中的高隔离MIMO天线技术而展开。本文的主要工作如下:1.研究了多馈MIMO天线技术,通过设置多个馈电点使单个辐射体达到等效的多天线性能,并且使每个馈电端口之间都具有较高的隔离、较低的相关性和较高的效率。基于多馈天线技术,设计了一种结构对称的双馈MIMO天线,天线工作在3.4~3.6GHz频段;提出一种非对称结构的双馈MIMO天线,通过调整辐射体上两个馈电端口间的距离以及短路引脚的长度和位置,实现了端口隔离,在所需工作频段内,两馈电端口的隔离均超过23dB,与结构对称的双馈MIMO天线相比,结构更简单,形式更灵活。然后将双馈MIMO天线扩展为四馈MIMO天线,提出了一种刻槽型四馈MIMO天线,并给出了详细分析说明。由于刻槽改变地板形状在实际的移动终端中会难以应用,因此我们设计了一种不需要改变地板形状的连接线型的四馈MIMO天线,天线的结构简单,不需要额外的电路或结构,端口隔离性能好,效率高。实验结果表明所设计的双馈和四馈MIMO天线都具有良好的工作性能。2.完成了双频MIMO天线的两种去耦设计。利用三个加载开路阻抗负载的寄生天线实现双频天线的去耦设计,详细阐述了天线的设计步骤,并对几个重要步骤作出详细的分析说明,结果表明在所需工作频段2.4~2.5GHz和5.7~5.9GHz,初始双频MIMO天线的隔离从8dB提高到20dB以上,包络相关系数下降明显,但在高频段总效率也有所下降。为了实现天线结构的简化同时不使天线的辐射性能恶化,利用一个双频加载开路阻抗线的寄生单元代替三个单频带载寄生天线实现双频天线去耦设计,仿真和测试结果均表明了该设计方法的有效性。
【图文】：

2表示 2 端口的入射波和反射波。图2.1 双端口网络示意图用散射矩阵 把入射波和反射波联系起来： b S a (2-1)将 1、 2和 1、 2的关系表示为： 1 1 11 12 12 2 21 22 2b a S S aSb a S S a (2-2)进一步，可以写为：1 11 1 12 22 21 1 22 2b S a S ab S a S a (2-3)式(2-3)即为双端口网络的散射方程，其中 11、 12、 21、 22称为 S 参数。当 2 端口接匹配阻抗，即 2=0，

第三章 移动终端高隔离多馈 MIMO 天线研究17图3.2 结构对称的双馈 MIMO 天线的仿真 S 参数图为了进一步说明天线的工作原理，我们将结构对称的双馈天线在 3.5GHz 频点的仿真电流分布在图 3.3 示出，可以看出，当给 Port1 激励，Port2 接匹配负载时，电流分布主要集中在天线的左侧，Port2 几乎没有电流分布，这使得 Port2 与激励端口 Port1隔离良好。同理，当 Port2 激励
【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】：2018
【分类号】：TN828

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 钱云超;;广播电视发射天线技术与其应用[J];西部广播电视;2015年18期

2 宋洁;;与天线结缘之路——记上海交通大学电子信息与电气工程学院副教授梁仙灵[J];科学中国人;2017年07期

3 方徐高;吕志博;潘建民;;探究5G移动通信天线技术的发展[J];科学中国人;2017年24期

4 ;等离子天线技术研发日趋成熟[J];系统工程与电子技术;2007年12期

5 马延爽;;毫米波天线技术[J];无线电工程;1987年05期

6 中谷清一郎;歌野孝法;王爱民;;天线技术的新动向[J];无线电通信技术;1988年02期

7 马虹;;天线技术的发展与应用[J];电信科学;2010年S1期

8 本刊编辑部;;摩比天线技术深圳有限公司[J];电子科技;2009年05期

9 本刊编辑部;;摩比天线技术深圳有限公司[J];电子科技;2009年09期

10 本刊编辑部;;摩比天线技术深圳有限公司[J];电子科技;2008年12期

相关会议论文 前10条

1 王东;马欣;程广辉;;有源一体化天线技术研究及应用[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（下册）[C];2011年

2 杨善国;侯伶利;马达;;导航卫星天线技术研究[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S6 北斗/GNSS测试评估技术[C];2013年

3 郭胜刚;阮成礼;;方向回溯天线技术[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第一册）[C];2006年

4 张金玲;吕英华;张洪欣;;太赫兹通信系统和太赫兹天线技术[A];电波科学学报[C];2011年

5 龚书喜;张厚;;前言[A];2017年全国天线年会论文集（下册）[C];2017年

6 龚书喜;张厚;;前言[A];2017年全国天线年会论文集（上册）[C];2017年

7 陈鑫;余川;潘文武;;基于连续相位变化的毫米波衍射天线技术研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2011年

8 杜彪;韩国栋;路志勇;牛传峰;;卫星移动通信低轮廓天线技术(动中通天线技术)[A];2011中国卫星应用大会会议文集[C];2011年

9 李斌;赵交成;;基于零折射复合材料覆层天线技术研究[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

10 王月娟;张立东;郭敏;;光控波束扫描毫米波天线技术[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 李雁争;中国多项5G核心技术取得重要突破[N];上海证券报;2017年

2 张玉莲　邱薇;“最牛”小组勇过“三关”[N];中国航天报;2009年

3 黄石移动 郭慧娟;巧用天线技术实现网络深度覆盖[N];通信产业报;2008年

4 常丽君;等离子天线技术研发日趋成熟[N];科技日报;2007年

5 本报记者 钟慧;高质量LTE网络改变传统天线技术[N];中国电子报;2014年

6 刘洪;我国3G天线技术领先世界[N];中国电子报;2002年

7 余之音;英开发新一代天线技术[N];中国汽车报;2000年

8 庆辉;新手机天线技术将提高无线频带利用率[N];电子资讯时报;2004年

9 ;锐捷网络X-sense灵动天线技术测试[N];网络世界;2013年

10 本报记者 黄舍予;以创新助跑5G，亨鑫科技推出5G系列新品[N];人民邮电;2018年

相关博士学位论文 前3条

1 吴炜霞;特征模理论及其在方向图可重构天线研究中的应用[D];电子科技大学;2005年

2 王清;多小区和大规模分布式天线技术研究[D];山东大学;2016年

3 杨昂;高效协同编码与大规模天线技术研究[D];北京理工大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈奥博;移动终端高隔离MIMO天线技术研究[D];西安电子科技大学;2018年

2 韦伟;多频终端天线技术研究[D];东南大学;2016年

3 张家乐;基于Surface PIN二极管的可重构天线技术研究[D];华南理工大学;2013年

4 楼亦厦;LTE-Advanced系统中大规模天线技术研究[D];上海交通大学;2015年

5 王丹琳;可实施大规模天线技术研究[D];北京邮电大学;2017年

6 敬丽萍;分布式天线技术研究及在LTE-Advanced系统中的应用[D];重庆邮电大学;2011年

7 肖勇;环形可展开大型卫星天线结构设计与研究[D];西北工业大学;2001年

8 曾志纯;移动计算机网络中的双向功放与天线技术研究[D];武汉理工大学;2004年

9 郭宪广;现代无线通信系统中的天线技术研究[D];上海交通大学;2007年

10 张靖云;短距离无线通信中的天线技术研究[D];山西大学;2007年

，

本文编号：2604912