金属边界智能机天线系统

发布时间：2018-06-24 06:42

  本文选题：金属边界 + 智能机天线系统　； 参考：《电子科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：分集技术(Diversity)以及多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)因为高速传输和高频谱效率的特性被工业界和学术界广为关注。通过增加无线链路终端的天线单元数,分集/MIMO技术可以在不改变频谱资源以及发射功率的情况下成倍的增加系统的传输速率。然而,移动终端因为尺寸的限制,设计的多天线系统具有较大的包络相关性系数(ECC),影响MIMO天线单元的总效率,尤其是,目前在智能机中需要加入金属边框作为其边界条件。针对加载金属边框的智能机天线系统设计的问题,本文首先分析了金属边框对天线系统的影响并且提出了一些设计思路;其次,详细分析了一些单天线设计的已有技术;然后,简单介绍了一些最近国内外的加载金属边框的天线设计方案;最后,在此基础上提出了三款金属边界智能机天线系统的设计方案。在金属边框和天线单元共形、直接参与辐射的基础上本文提出了第一款天线系统。该天线系统,可以在低频段(GSM850/900)形成2×2 MIMO系统,在高频段(DCS/PCS/UMTS/LTE2300/2500)形成4×4 MIMO系统。采用不同类型的天线形式来组成天线系统,使得天线系统具有较好的隔离以及分集性能。把金属边框分成三段,每一段均接地的设计思路下本文提出了第二款天线系统。该天线系统采用缝隙(slot)天线的形式,运用了频率可重构技术,在PIN二极管处于“状态1”时候,天线可以在低频段形成2×2 MIMO系统;PIN二极管处于“状态2”时候,天线可以在高频段形成4×4 MIMO系统。用缝隙天线结合金属边框的设计思路,可以有效减少金属边界对于天线系统的影响。金属边框和天线共形,天线单元之间用突出地来去耦,本文提出了第三款天线系统。该天线系统在WWAN/LTE频段可以满足4×4 MIMO系统的指标,特别分析了突出地在该天线系统能拓展天线单元带宽以及提高天线单元之间隔离的作用。四单元天线系统在824~960MHz频段的信道容量可达18bps/Hz,在1710~2690MHz频段则有20bps/Hz。本文尝试了三种对金属边界的处理方案。在这些方案中,天线系统在金属边框下可以良好工作。
[Abstract]:Diversity and Multiple-Input Multiple-Output MIMO (MIMO) have attracted much attention in industry and academia because of their high transmission rate and high spectral efficiency. By increasing the number of antenna units in wireless link terminals diversity / r MIMO technology can multiply the transmission rate of the system without changing spectrum resources and transmit power. However, due to the limitation of the size of mobile terminal, the designed multi-antenna system has a large envelope correlation coefficient (ECC), which affects the overall efficiency of MIMO antenna units. Especially, the metal border is needed to be added to the smart machine as its boundary condition. Aiming at the design of smart machine antenna system loaded with metal border, this paper first analyzes the influence of metal border on antenna system and puts forward some design ideas; secondly, analyzes some existing techniques of single antenna design in detail; This paper briefly introduces some recent antenna design schemes with metal frame loading at home and abroad, and finally, three design schemes of metal boundary smart machine antenna system are proposed. The first antenna system is proposed on the basis of conformal metal frame and antenna element and direct participation in radiation. The antenna system can form 2 脳 2 MIMO systems at low frequency (GSM 850 / 900) and 4 脳 4 MIMO systems at high frequency (DCS / PCS / UMTS / UMTS / LTE2300 / 2500). The antenna system is composed of different antenna forms, which makes the antenna system have better isolation and diversity performance. The metal frame is divided into three sections and each section is grounded. A second antenna system is proposed in this paper. The antenna system is in the form of slot (slot) antenna and frequency reconfigurable technique is used. When the (slot) diode is in "state 1", the antenna can form 2 脳 2 (slot) diodes in "state 2" at low frequency band. The antenna can form 4 脳 4 MIMO system in high frequency band. The influence of metal boundary on antenna system can be effectively reduced by using slot antenna and metal frame. The third antenna system is presented in this paper, in which the metal border is conformal with the antenna, and the antenna elements are decoupled protrusively. The antenna system can meet the requirements of 4 脳 4 MIMO system in WWAN / LTE band. Especially, the function of extending the bandwidth of antenna elements and increasing the isolation between antenna elements in the antenna system is analyzed. The channel capacity of the four-unit antenna system can reach 18bps-Hzin at 824U 960MHz and 20bps/ Hzat 17100.2690MHz. In this paper, we try three methods to deal with metal boundary. In these schemes, the antenna system works well under the metal border.
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN820

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本文编号：2060451