5G移动终端MIMO天线的研究与设计

发布时间：2022-08-09 10:03

　　随着第五代通信商业化的展开,5G天线技术的研究随之进入白热化的阶段。由于人们对高于4G标准通信速率的需求以及现代移动终端设备超高屏占比、超薄化的发展趋势,适用于5G移动终端设备中的天线要满足多频段、小型化、宽带化、高信道容量等特点。电磁频谱资源是非常有限的,使用MIMO技术可以更合理的利用频带资源,在频带宽度一定的情况下,提高几倍的信道容量。综合上述所有的设计要求,本文从天线原理和设计的实用性角度分析并设计了四款5G多频段的移动通信终端MIMO天线。首先,本文从实现的基础原理等方向对MIMO进行深入地研究和分析。重点研究了提高MIMO隔离度、去耦以及多频段5G天线单元的小型化、宽带化等方面的技术实现。其次,本文先提出了两款基于单极子天线结构设计的5G多频MIMO天线,分别设计了平面结构的单元以及立体结构的天线单元。对比两款天线仿真及实测结果,3D-Monopole天线的辐射效率明显要高很多,5G低频段实测天线效率甚至高达80%。3D-Monopole天线单元尺寸非常小,只有8mm×8mm×5mm,金属背板开槽较小,实用性更好。另一款平面设计的天线合理地利用了自身的高阶谐振以及耦合等特性... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 移动终端MIMO阵列天线的研究背景及意义
    1.2 国内外移动终端5G天线的研究现状
    1.3 论文主要的研究内容及章节安排
2 移动终端MIMO天线的设计基础
    2.1 引言
    2.2 MIMO系统设计原理
    2.3 MIMO天线的性能参数
    2.4 移动终端天线的小型化及宽带化技术
        2.4.1 移动终端天线小型化技术
        2.4.2 多天线终端的宽带化
    2.5 终端天线的互耦及解耦
        2.5.1 终端多天线间的互耦
        2.5.2 终端多天线的解耦技术
    2.6 小结
3 5G多频MONOPOLE结构MIMO天线的研究与设计
    3.1 引言
    3.2 六单元多频平面单极子MIMO天线的研究与设计
        3.2.1 天线结构
        3.2.2 天线的参数与原理分析
        3.2.3 天线实测结果分析
    3.3 六单元多频3D-MONOPOLE MIMO天线的研究与设计
        3.3.1 3D-Monopole天线的优点
        3.3.2 天线结构
        3.3.3 天线的参数与原理分析
        3.3.4 天线实测结果分析
    3.4 小结
4 5G多频PIFA结构MIMO天线的研究与设计
    4.1 引言
    4.2 天线的结构
    4.3 终端天线的参数与原理分析
    4.4 天线实测结果分析
    4.5 改进型的多频段8 单元PIFA MIMO终端天线
    4.6 小结
5 论文的工作总结以及展望
    5.1 总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型小型化十一频段手机天线设计[J]. 杨明,孙玉发.  西安电子科技大学学报. 2018(02)

博士论文
[1]小型手持移动终端多天线技术研究[D]. 王煊.清华大学 2010
[2]MIMO无线通信系统的关键理论与技术研究[D]. 罗振东.北京邮电大学 2006

硕士论文
[1]MIMO信道容量分析及移动终端的WLAN三频段MIMO天线设计方法研究[D]. 程晨.东南大学 2017
[2]用于5G多模终端的多天线系统[D]. 李川.电子科技大学 2016
[3]小型化内置多频段LTE天线的研究与设计[D]. 谢杰亮.华东交通大学 2015
[4]小型化多频段MIMO手机天线设计[D]. 刘成丽.电子科技大学 2014
[5]手机终端超宽带MIMO双天线的设计与研究[D]. 唐文平.电子科技大学 2013
[6]宽带无线通信中的关键技术研究[D]. 梁锡林.西安电子科技大学 2006



本文编号：3672357