高性能小型化手机终端天线研究与设计

发布时间：2017-04-08 00:07

  本文关键词：高性能小型化手机终端天线研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：最近几十年以来,无线通信技术迅猛发展,手机等无线移动终端需求旺盛,作为现代手机终端系统中的关键器件,天线主要承担有效收发电磁波的工作。天线性能的优劣不仅影响到通信质量,还直接影响到手机功耗辐射以及外观结构。目前,利用先进印刷电路技术和工艺的平面印刷天线具有加工方便、重量轻、低剖面、易于与有源器件和微电路集成的特点而得到了广泛关注和研究,但在小型化、多频带和宽频段等特性方面仍然面临很大的挑战和许多亟待解决的难题。本论文结合科研课题和各种无线通信系统的需求,对基于多层电路板印刷技术的多频带及宽带平面印刷微带单极子天线等几个问题展开了探讨与研究,作者的主要工作和创造性成果主要包括以下内容。基于耦合馈电技术,研究并设计一款尺寸为23.5×15×0.5mm3的平面印刷手机天线。天线主要由驱动单元、耦合单元和分支单元三部分组成,介质板背面的耦合枝节通过金属通孔寄生出正面的分支单元,通过弯折耦合单元和分支单元使得天线分别在低频产生两个谐振频带,拓宽低频段工作带宽,而驱动单元主要控制高频段工作带宽。该天线覆盖CDMA800/GSM1800/1900/UMTS以及LTE2300/2500无线通信频段,所测得的结果与软件仿真结果基本一致,达到了设计要求。基于双螺旋结构,设计出一款三层结构小型化多频段宽频带印刷单极天线,该天线通过螺旋弯折辐射枝节电流路径,进一步缩小天线尺寸达到小型化的要求,仅占据26×14×1mm3,可工作于LTE700/2300/2500、WCDMA、WLAN-2.4GHz等多种无线通信频段。该天线通过三层结构分布,明显改善了单平面结构天线的谐振性能。通过仿真优化天线参数,制作上述天线的实验模型,并进行严格测试。测试结果表明,该天线辐射特性良好,效率及增益较高,与仿真结果基本一致,能够实际应用在诸多通信系统中,具有一定通用性。
【关键词】：平面印刷天线 微带天线 多频段天线
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN828.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 注释表11-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 缝隙天线研究现状13-14
• 1.2.2 环天线研究现状14-15
• 1.2.3 单极天线研究现状15-17
• 1.3 本文研究内容和主要工作17-19
• 第2章 手机终端天线基本理论19-30
• 2.1 基本理论19-24
• 2.1.1 微带单极子天线的定义及辐射机理19-21
• 2.1.2 终端天线的激励方法21-23
• 2.1.3 终端天线尺寸估算方法23-24
• 2.2 终端天线的基本参数24-27
• 2.2.1 反射系数、驻波比与回波损耗24
• 2.2.2 方向图24-25
• 2.2.3 方向性系数25-26
• 2.2.4 天线效率26
• 2.2.5 天线增益26-27
• 2.2.6 天线带宽27
• 2.3 终端天线小型化、多频带、宽频段技术27-29
• 2.3.1 使用高介质常数的材料27-28
• 2.3.2 曲流技术28
• 2.3.3 内部加载匹配电路28
• 2.3.4 加载寄生单元28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 基于耦合馈电技术的平面多频段手机天线研究与设计30-40
• 3.1 引言30-31
• 3.2 天线结构31-33
• 3.3 天线参数分析33-35
• 3.4 天线仿真与测试35-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 基于双螺旋结构的手机终端宽频带天线研究与设计40-52
• 4.1 引言40-41
• 4.2 天线结构41-43
• 4.3 天线参数分析43-46
• 4.4 天线仿真与测试46-50
• 4.5 设计天线对比50-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第5章 总结与展望52-54
• 5.1 工作总结52-53
• 5.2 未来工作展望53-54
• 参考文献54-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨艾青;;天线基础知识(三)[J];内蒙古广播与电视技术;2004年01期

2 邓超;李萍;;H形印制天线的仿真设计[J];江苏通信技术;2007年02期

3 王安国;张佳杰;王鹏;侯永宏;;可重构天线的研究现状与发展趋势[J];电波科学学报;2008年05期

4 张延涛;;一种基于蝴蝶结型的天线单元的设计与实现[J];电子质量;2013年02期

5 马汉清,郑会利;一种新型的宽带全向高增益天线[J];电子科技;2003年22期

6 齐子森;郭英;王布宏;侯文林;;共形阵列天线单元极化形式的优化设计[J];航空学报;2011年04期

7 Bill Schweber;;天线:无线信号链接的关键[J];电子设计技术;1996年11期

8 刘宏冰;调频天线的维护[J];西部广播电视;2003年03期

9 于大群;朱瑞平;夏琛海;;薄膜天线单元的初步研究[J];现代雷达;2009年10期

10 祝平;袁斌;刘楠楠;彭天昊;;一种高增益的可重构广角天线研制[J];电子技术;2014年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 樊明延;冯正和;张雪霞;;新型宽带双枝倒F平面集成天线[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

2 逯贵祯;关亚林;;互补结构天线的辐射特性与散射特性研究[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

3 孙保平;付纳新;;某型雷达天线单元组件的检验方法[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年

4 李勤毅;焦永昌;赵钢;王小明;;一种新型的微带反射阵天线单元及其应用[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

5 郭胜刚;阮成礼;;方向回溯天线发展综述[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年

6 朱祖武;曹卫平;;用于探地雷达系统的宽带领结天线的研究与设计[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（下册）[C];2007年

7 龙小专;谭佳玲;贾韶旭;;宽带Vivaldi天线的仿真与设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

8 徐晓宁;李秀萍;;一种新型圆筒形双频带天线的设计[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

9 陈永锋;黄兴忠;;超方向性天线最优化综合方法研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

10 穆欣;龚书喜;;双PIFA天线中应用蘑菇型EBG去耦合研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 上海邮电设计院有限公司3G勘察设计院 宋威;天线美化新技术出炉[N];通信产业报;2008年

2 江苏捷士通科技股份有限公司研发中心;捷士通科技：TD天线创新,助力产业发展[N];通信产业报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 魏晓东;新型UHF近场天线研究[D];华南理工大学;2015年

2 郭琳;移动终端MIMO天线关键参数及测试验证方法研究[D];北京邮电大学;2015年

3 王夫蔚;阵列综合与天线雷达截面控制技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 赵辉;UWB-MIMO天线研究[D];西安电子科技大学;2015年

5 程春霞;特定用途通信与导航天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年

6 陈鸿;多枝节与折叠辐射体宽带多频天线研究[D];西安电子科技大学;2015年

7 李桐;认知无线电中超宽带与频率可重构天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年

8 于松涛;宽带天线的可穿戴设计与雷达截面控制[D];西安电子科技大学;2015年

9 杨梅;天线加载技术的研究与应用[D];东南大学;2015年

10 高国平;无线体域网（WBAN）中超宽带及可穿戴天线的研究[D];兰州大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 丁博;微带滤波天线的研究与设计[D];电子科技大学;2015年

2 叶国华;机载宽带vivaldi天线及组阵技术的研究[D];电子科技大学;2014年

3 刘成丽;小型化多频段MIMO手机天线设计[D];电子科技大学;2014年

4 周锦文;RFID近场天线应用及设计方法研究[D];电子科技大学;2014年

5 张庆;UHF RFID读写器天线设计与相控阵研究[D];电子科技大学;2014年

6 张才普;60GHz平面MIMO天线的研究[D];电子科技大学;2015年

7 李伟业;移动终端中的多频段天线与MIMO天线设计[D];西南交通大学;2015年

8 沈从松;面向LTE双极化方向图可重构天线研究[D];电子科技大学;2014年

9 马国明;方向图可重构天线研究[D];电子科技大学;2014年

10 梁家军;MIMO系统中的多天线设计与研究[D];电子科技大学;2015年

  本文关键词：高性能小型化手机终端天线研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：291623