基于新体制终端MIMO天线和高扫描率天线的研究

发布时间：2021-07-13 21:39

　　随着移动技术的日益演进以及用户日益增长的功能需求,无线数据流量的爆炸性增长,使得5G移动通信技术正在进行迅速的研究与开发。为了满足对数据业务的巨大需求,毫米波（Millimeter-Wave,mm W）通信技术可以获得相比对传统通信技术更大的带宽容量,这使得毫米波技术成为5G时代的核心技术。但是相比于微波频段,毫米波通信系统的有效通信距离会受到更严重的信号衰减,这对毫米波的设备提出更高的要求。大规模多输入多输出（massive-MIMO）也是5G通信技术的核心之一,采用大量天线单元构成的阵列将最大程度地提高频谱和能量效率。MIMO技术的应用能够在固定的频谱资源中成倍的增加数据传输量。随之而来MIMO天线单元也面临着小型化,多频段,高隔离以及5G通信技术带来的诸多问题要求亟待解决。MIMO技术以及随之引入的去耦技术,同时在5G中毫米波应用带来的空间复用技术以满足精准指向性服务的追求都成为近来研究的热门课题。因此,本文在移动终端天线设计的基本原理上,着眼于高性能的MIMO天线系统,提出了两款适合于移动终端的MIMO天线系统并对其进行了详细的性能分析以及人体模型试验。同样针对天线的波束赋形及... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

终端天线的发展：(a)“大哥大

能。某种良好的隔离器可能会导致天线的阻抗失配和增加整个天线系统的复杂程度。在基板的对角处放置两个辐射器以增加它们之间的距离，从而改善隔离。中和线技术也用于增强隔离，在对称天线单元之间耦合电流最强的枝节并联一条金属带，使得同向的电流相互抵消达到隔离效果，但这种隔离效果是窄带的并且易受其他金属部件的影响[9]。一种蛇形线共振器放置在两个端口之间，在两个天线单元之间能够产生强烈的电流耦合以降低端口间的隔离度，但其整体结构太复杂并占据很多空间[10]，结构如图1.2（b）所示。尽管在MIMO(a)(b)(c)图1.1终端天线的发展：(a)“大哥大”，(b)PIFA天线，(c)FPC柔性天线

杭州电子科技大学硕士论文3天线中使用了各种匹配和去耦方法，但这些措施具有复杂的结构（包括天线和隔离部件），同时占用大空间，不易集成和制造。当今大多数智能设备都包含用于LTE和WLAN服务的两个MIMO天线元件。但是未来支持更高数据速率的无线设备需要更多数量的天线元件。最近的工作提出了四单元设计，八单元设计[11]等，用于支持5G频段的智能手机的MIMO天线设计。终端设备上5G技术的应用，提出了在终端设备与基站等设备之间采用定向传输模式，进一步提升数据传输率及降低设备功耗。然而，在有限的空间中集成能够实现定向扫描的天线系统十分困难，但也有学者进行过一定程度的尝试。其中，一款八单元的一维线性偶极子相控阵加载在终端边框，可以(a)(b)图1.2去耦技术：(a)中和线去耦技术[9]，(b)蛇形线共振器示意图[10]

【参考文献】：
博士论文
[1]全介质异向介质的等效介质理论、实现及应用[D]. 彭亮.浙江大学 2008

硕士论文
[1]终端共体MIMO天线[D]. 周强强.电子科技大学 2017
[2]用于金属边界智能机的多频段MIMO天线[D]. 杨彦丽.电子科技大学 2016
[3]应用于LTE智能机的窄边框天线技术研究[D]. 强云飞.电子科技大学 2015



本文编号：3282849