4G无线通信移动终端天线研究

发布时间：2017-07-29 11:10

  本文关键词：4G无线通信移动终端天线研究

  更多相关文章： 移动终端天线 4G无线通信 LTE天线 小型化 多频化

【摘要】：随着无线通信技术迅速发展和LTE标准的兴起,移动通信系统已迈入4G时代,这就要求移动终端天线具有宽频、多频和高效率的特性,因此各种小型化LTE手机天线已经成为当前研究热点。目前,4G通信主要采用LTE-TDD和LTE-FDD制式,不同国家采用不同的频段,其中采用3.5GHz LTE-Hi制式具有统一全球TDD频谱的潜力。然而,当前移动终端天线以GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100为主,难以覆盖4G通信各个频段,针对此问题,本文设计了五种满足3.5GHz LTE-Hi制式的平面结构4G天线,进行加工与性能测试,并与计算结果相对比。本文首先提出两种手机终端天线:?倒L形接S形手机天线,天线的辐射单元由馈电带线和短路带线组成,馈电带线由一个馈电枝节连接一个矩形辐射贴片而成,用于激励低频段谐振模,短路带线由一个倒置的L形枝节下端连接一个S形枝节组成,用于激励中频段和高频段谐振模,计算得到低频段中心频率为750MHz,-6d B阻抗匹配带宽为660MHz~810MHz,中频段中心频率为2600MHz,-6d B阻抗匹配带宽为2250MHz~2850MHz,高频段中心频率为3500MHz,-6d B阻抗匹配带宽为3280MHz~3970MHz,加工测试结果与理论计算结果相符。?开口方环形手机天线,天线辐射单元由馈电带线和短路带线组成,馈电带线由一个L形馈电枝节连接一个带缺口矩形环而成,用于激励高频段谐振模,短路带线由三个U形枝节连接而成,并由短路针与接地板相连,用于激励低频段和高频段谐振模,计算得到低频段中心频率为920MHz,-6d B阻抗匹配带宽为665MHz~1070MHz,中频段中心频率为2610MHz,-6d B阻抗匹配带宽为2240MHz~3010MHz,高频段中心频率为3530MHz,-6d B阻抗匹配带宽为3335MHz~3665MHz,加工测试结果与理论计算结果相符。其次提出了一种可用于平板电脑终端的迂回枝节平板电脑天线,计算得到低频段中心频率为740MHz,-6d B阻抗匹配带宽为685MHz~815MHz,中频段中心频率为2375MHz,-6d B阻抗匹配带宽为2165MHz~2740MHz,高频段中心频率为3530MHz,-6d B阻抗匹配带宽为3295MHz~3630MHz,加工测试结果与理论计算结果相符。最后提出了两种手机和平板电脑共用的多用途天线:?共面T形多用途移动终端天线,计算得到低频段中心频率为740MHz,-6d B阻抗匹配带宽为590MHz~1270MHz,中频段谐中心率为2500MHz,高频段中心频率为3500MHz,-6d B阻抗匹配带宽为2285MHz~3835MHz,加工测试结果与理论计算结果相符。?弓形多用途移动终端天线,计算得到低频段中心频率为740MHz,-6d B阻抗匹配带宽为590MHz~820MHz,中频段中心频率为2320MHz和2595MHz,-6d B阻抗匹配带宽为2150MHz~2700MHz,高频段中心频率为3530MHz,-6d B阻抗匹配带宽为3390MHz~3635MHz,加工测试结果与理论计算结果相符。本文所设计的五种移动终端天线,均能覆盖4G无线通信的主要频段LTE700(698-787MHz)/LTE2300(2305-2400MHz)/LTE2500(2500-2690MHz)/LTE3500(3410-3590MHz)要求。天线在工作频段内均有良好的全向辐射特性和高的辐射效率,具有良好的应用前景。
【关键词】：移动终端天线 4G无线通信 LTE天线 小型化 多频化
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 1 绪论13-22
• 1.1 研究背景和意义13-15
• 1.2 手机天线的发展概述及研究现状15-21
• 1.3 论文内容安排21-22
• 2 手机天线基本理论22-32
• 2.1 手机天线的主要性能参数22-25
• 2.2 天线测量方法简介25-31
• 2.3 小结31-32
• 3 4G无线通信小型平面天线设计32-62
• 3.1 倒L形接S形手机天线32-38
• 3.1.1 天线结构设计与计算32-35
• 3.1.2 天线测试与分析35-38
• 3.2 开口方环形手机天线38-43
• 3.2.1 天线结构设计与计算38-41
• 3.2.2 天线测试与分析41-43
• 3.3 迂回枝节平板电脑天线43-48
• 3.3.1 天线结构设计与计算43-45
• 3.3.2 天线测试与分析45-48
• 3.4 共面T形多用途移动终端天线48-55
• 3.4.1 天线结构设计与计算48-52
• 3.4.2 天线测试与分析52-55
• 3.5 弓形多用途移动终端天线55-61
• 3.5.1 天线结构设计与计算55-58
• 3.5.2 天线测试与分析58-61
• 3.6 小结61-62
• 4 总结62-63
• 参考文献63-66
• 作者简历66

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本文编号：588871