具有金属边框的智能机天线技术研究

发布时间：2017-10-05 20:05

  本文关键词：具有金属边框的智能机天线技术研究

  更多相关文章： 智能机 分布式耦合天线 金属边框天线 窄边框天线 LTE/GSM/UMTS

【摘要】：基于当代用户对于智能机金属质感的体验需求,智能机的金属化边框设计已经成为一种时尚潮流。但是,大的金属件对天线的影响十分显著,尤其是当金属环作为金属边框把手机天线包围在内时,天线与邻近金属边框之间的耦合特别明显,内部天线的辐射会被束缚在天线近场而不能有效辐射。因此,在金属边框条件下设计出多频带和小型化的智能机天线方案,成为当代天线工程师的面临的挑战和关注的热点。鉴于金属边框与智能机天线的一体化设计问题,首先,本文根据智能机中金属边框的分布式特点,提出了一种基于耦合馈电原理的边框天线设计方法。通过对金属边框进行分布式的耦合处理,不仅能降低闭合的金属边界对天线系统形成的高Q值影响,而且能够使金属边框的耦合谐振作用天线辐射,尤其是利用边框谐振产生天线的低频谐振,从而减小内部天线设计的尺寸。其次,本文提出了一款六频段分布式耦合金属边框智能机天线方案。方案采用两个接地片和两个对称断点对边框进行分布式耦合处理,并以馈电单极子和地板缝隙作为第一谐振,激发金属边框产生双谐振,覆盖了824-960MHz这个频段。再次,本文提出了一款七频段耦合馈电金属边框智能机天线方案。设计方案以尺寸为27.5×10 mm2的弯折单极子对经过分布式改造的金属边框进行耦合激励,利用了边框谐振作用GSM850/900/LTE2300/2500这些频段。最后,本文又提出了一款多模耦合金属边框天线方案,其充分利用了金属边框自身的分布式特征,构建出沿着智能机边框分布的一条单极子缝隙谐振路径、一条单极子谐振路径和一条闭合缝天线谐振路径,使其谐振覆盖了GSM850/900/1800/1900/LTE2500等频段。而且,设计方案以44.5×5 mm2的内部尺寸同时实现了金属边框和窄边框的智能机天线设计目的。本文对于设计的三款手机天线都进行了近场和远场的测试和结果讨论,所设计的天线测试结果满足波段内大于6dB的回波损耗要求和大于40%的辐射效率要求。并且,对其中两个七频段金属边框天线方案进行了头或手加载的效率和SAR值研究。所得仿真或者测试结果均满足手机通讯标准,验证了金属边框作为天线辐射枝节的可行性,同时也说明了,在保证金属边框智能机的美观和坚固外型下,所提出天线方案具有实现多频宽带和小型化尺寸的设计前景。
【关键词】：智能机 分布式耦合天线 金属边框天线 窄边框天线 LTE/GSM/UMTS
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 金属边框智能机天线的研究背景及意义10-11
• 1.2 金属边框智能机天线的国内外研究历史与现状11-14
• 1.3 本论文的结构安排14-16
• 第二章 手机天线的基本理论16-26
• 2.1 电小天线的Q值16-17
• 2.2 手机天线的设计参数17-20
• 2.2.1 手机天线的频段和带宽要求17-18
• 2.2.2 手机天线的远场辐射性能18-19
• 2.2.3 手机天线关于人体作用的参数19
• 2.2.4 手机天线的有源测试19
• 2.2.5 手机天线的损耗19-20
• 2.3 基本手机天线模型的等效电路分析20-26
• 2.3.1 单极子手机天线模型20-22
• 2.3.2 PIFA手机天线模型22-23
• 2.3.3 缝手机天线模型23-25
• 2.3.4 本节小结25-26
• 第三章 具有金属边框的智能机天线设计原理26-36
• 3.1 金属环边框对天线的影响26-27
• 3.2 金属边框天线的方案讨论27-31
• 3.2.1 单极子结构作用的天线方案27-28
• 3.2.2 PIFA结构作用的天线方案28-30
• 3.2.3 缝隙结构作用的天线方案30-31
• 3.3 金属边框天线的设计技术31-32
• 3.4 金属边框天线的低频设计方法32-36
• 第四章 六频段分布式耦合金属边框智能机天线36-43
• 4.1 六频边框天线的结构描述36-37
• 4.2 六频边框天线的原理研究37-40
• 4.2.1 天线的谐振模式分析37-38
• 4.2.2 天线的枝节变化讨论38-40
• 4.3 六频边框天线的实物测试40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 七频段耦合馈电金属边框智能机天线43-55
• 5.1 七频边框天线的结构描述43-44
• 5.2 七频边框天线的原理研究44-48
• 5.2.1 天线的谐振模式分析44-47
• 5.2.2 天线的参数化分析47-48
• 5.3 七频边框天线的实物测试48-52
• 5.3.1 天线的近场测试48-49
• 5.3.2 天线的远场测试49-52
• 5.4 七频边框天线的与人体的作用研究52-53
• 5.4.1 天线的手握测试52-53
• 5.4.2 天线的头模SAR值仿真53
• 5.5 本章小结53-55
• 第六章 七频段多模耦合的金属边框智能机天线55-67
• 6.1 多模耦合边框天线的结构描述55-56
• 6.2 多模耦合边框天线的原理研究56-62
• 6.2.1 天线的谐振模式分析56-60
• 6.2.2 天线的参数化分析60-62
• 6.3 多模耦合边框天线的实物测试62-65
• 6.3.1 天线的近场测试62
• 6.3.2 天线的远场测试62-65
• 6.4 多模耦合边框天线与人体组织的作用分析65-66
• 6.4.1 天线的手握仿真65
• 6.4.2 天线的头模SAR值仿真65-66
• 6.5 本章小结66-67
• 第七章 全文总结与展望67-69
• 7.1 全文总结67-68
• 7.2 后续工作和展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间取得的成果74-75

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本文编号：978554