移动通信中小型化MIMO天线的研究

发布时间：2020-04-28 17:42

【摘要】：当今社会通信技术的快速发展,无线通信设备的信息传输从2G、3G、4G发展到即将商用的5G,预示着移动通信向着速度更快、通信误码率更低、延时更短、信道容量更高的方向发展。而这一切都离不开天线的研究与设计,特别是对5G通信技术上使用的大规模MIMO(multiple-input multiple-output)天线的设计提出了更高的要求。由于第五代通信技术使用的终端和基站设备更小,考虑到MIMO多天线技术的数据传输稳定性和信道容量更高,使其在通信设备和其他相关领域广泛使用。但是小型化的通信设备带来MIMO天线的诸多问题,比如小型化的天线带来天线单元之间的耦合,激发出地板的表面电流,这些都会影响天线的性能。所以如何提高小型化MIMO天线的隔离度成为通信技术发展的核心问题,本文围绕该问题提出了以下几款天线:1、设计了一款带有地板枝节双频带MIMO天线。天线印制在FR4介质基板上,尺寸为50?26 mm~2,相对介电常数为4.4,介质基板的厚度0.8mm,利用地板枝节加载的提高隔离方法,并且地板枝节的引入能减小整个天线的尺寸。其中该MIMO天线的工作带宽能应用于2.4GHz和5.8GHz的WLAN频段,天线的2.4GHz和5.8GHz频段隔离度均能达到15dB以上。2、利用E面半切法设计并加工测试了一款UWB(Ultra Wideband)MIMO天线,天线尺寸为29?33mm~2,采用的基底材料为FR4,介质基板厚度为1mm。利用E面切除法,使半圆辐射天线变成四分之一圆的两个天线,实现了方向图的分集和小型化,并且在地板上T型加载枝节和缺陷地两种结构,提高了天线的隔离度,天线的带宽在3.1GHz-12GHz,具有良好的超宽带特性,隔离度均能达到15dB以上甚至部分频段能达到30dB。3、设计了一款的小型化UWB MIMO天线,它使用地板枝节加载技术以提高隔离度。该天线尺寸为50?35mm~2,印制在1.6mm厚的FR4介质基板上,相对介电常数为4.4。该天线利用T型地板枝节来提高隔离度,天线表面开槽技术调节天线的阻抗匹配,天线工作带宽为3.1-12GHz,隔离度均能达到15dB以上。4、全文内容总结及未来天线的展望。
【图文】：

表面开槽技术

弯折技术
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN822;TN929.5

【参考文献】

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1 刘莹;胡敏;余桂英;李小兵;刘晓林;;分形理论及其应用[J];江西科学;2006年02期

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本文编号：2643704