应用于LTE智能机的窄边框天线技术研究

发布时间：2017-08-25 08:00

  本文关键词：应用于LTE智能机的窄边框天线技术研究

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【摘要】：最近几十年以来,随着移动通信技术和现代电子技术的快速发展,移动通信产业正在以极其迅猛的速度在全世界各个国家蓬勃发展。移动终端作为在移动过程中可保持通信的设备,伴随着移动通信的发展也已有几十年的发展历史。移动通信终端正在从具有简单的通话功能的工具向一个具有综合信息处理能力的平台转变,这就是所谓的智能化。手机作为移动通信终端中发展最为迅速的产品,现代智能手机也正风靡全球,已逐渐融入并深刻的影响了用户的日常生活,并且已成为用户的工作和生活当中不可或缺的一部分。手机天线作为智能手机中重要的部件之一,将直接制约着手机系统的整体性能,因此,研究和设计高性能的LTE的手机天线具有很重要的意义。本文首先介绍了移动通信系统、手机及手机天线在过去几十年的发展历程;并介绍了常见的手机天线类型及相关实现手机天线小型化和多频段、宽频化技术。其次,提出了一款基于耦合馈电的具有窄边框特点的天线方案。该天线占用PCB的面积仅为200 mm2,其最主要亮点就是其对应的窄边宽度仅为5 mm,为未来的窄边框天线设计提供了很好设计方案和思路。另外,在以VSWR小于等于3:1的标准下,该天线可以获得两个较宽的足以覆盖824-960 MHz和1710-2690 MHz这两个工作带宽。再次,提出了一款具有金属边框结构,并保持其完整性的窄边框天线方案。该天线有两块10×70 mm2和5×70 mm2净空区域分别位于PCB的上下两边,系统地板的尺寸为115×70 mm2。金属边框的高度为5 mm,满足现代纤薄智能手机对剖面高度的要求。通过对双环进行直接馈电,并利用双环天线的多模谐振的特性最终实现了WWAN/LTE七个工作频带的覆盖。最后,提出了一款具有金属边框结构,利用耦合馈电的窄边框天线方案。该天线的窄边宽度仅为5 mm,并在金属边框上开了一个1 mm宽的缝隙。该天线是基于具有磁性的耦合馈电环天线,即磁环天线,通过利用PIN二极管切换磁环的不同的谐振长度,提供了两个谐振模式,再加上馈电单极子形成的一个谐振模式,并利用可重构技术,实现了低频段的可重构,高频段在切换状态中保持不变,最终实现了WWAN/LTE七个工作频带的覆盖。
【关键词】：智能手机天线 窄边框天线 金属边框 可重构 磁环天线
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN828.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 移动通信的发展10
• 1.2 手机及天线的发展10-12
• 1.3 LTE天线的设计难点及研究现状12-14
• 1.3.1 LTE天线的设计难点12-13
• 1.3.2 LTE天线的研究现状13-14
• 1.4 本论文工作及内容安排14-15
• 第二章 手机天线的基本理论15-22
• 2.1 引言15
• 2.2 常见的手机天线类型及原理15-19
• 2.2.1 PIFA天线15-16
• 2.2.2 Monopole天线16-17
• 2.2.3 Slot天线17-18
• 2.2.4 Loop天线18-19
• 2.3 手机天线的小型化技术19-20
• 2.4 手机天线的多频段、宽频化技术20-21
• 2.5 本章小节21-22
• 第三章 一款基于耦合馈电的窄边框天线22-35
• 3.1 引言22-23
• 3.2 天线结构23-24
• 3.3 天线工作原理及参数的分析24-29
• 3.4 天线测试结果及其它性能的评估29-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 基于金属边框的双环的窄边框天线35-52
• 4.1 引言35
• 4.2 天线结构35-37
• 4.3 天线工作原理及参数的分析37-43
• 4.4 天线测试结果及其它性能的评估43-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 基于金属边框的混合多模的窄边框天线52-65
• 5.1 引言52
• 5.2 天线结构52-54
• 5.3 天线工作原理及参数分析54-57
• 5.4 天线测试结果及其它性能评估57-63
• 5.5 本章小结63-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65
• 6.2 未来研究展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-73
• 硕士期间取得的研究成果73-74

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本文编号：735926