近年來,隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展和LTE標準的興起,小型化、智能化、多功能及多網(wǎng)絡(luò)通信制式成為移動終端的發(fā)展趨勢。天線作為移動終端發(fā)射和接收電磁波信號的關(guān)鍵部件,其性能好壞不僅影響信道性能,對終端整體性能也起決定性作用。因此,研究和設(shè)計出應(yīng)用于移動終端的性能良好的小型全網(wǎng)通天線具有重要工程應(yīng)用價值。本文提出了三種應(yīng)用于移動終端的4G全網(wǎng)通天線,主要工作和研究內(nèi)容包括:1.設(shè)計了一種小型五頻LTE天線。天線總體尺寸為102mm×1Omm×0.8mm,該天線為振子天線,由輻射枝節(jié)、短路寄生單元和參考地組成。參考地與短路寄生單元之間通過金屬貼片連接在一起。通過加載短路寄生單元及輻射枝節(jié)與短路寄生單元的耦合實現(xiàn)多模諧振,從而覆蓋天線的高低頻段。實測S11小于-6 dB的阻抗帶寬分別為0.81～1.05GHz,1.90～2.73GHz。該天線結(jié)構(gòu)簡單,頻帶寬,尺寸小,具有很好的輻射性能。2.研究設(shè)計了一種應(yīng)用于移動通信終端的小型全網(wǎng)通天線。天線的尺寸為98mm×14mm×1mm。天線由不規(guī)則形狀的參考地和高頻輻射分支組成,采用同軸線饋電,該天線的低頻段通過參考地的基模實現(xiàn),高頻段由高頻輻射分支基模和參考地的高次模實現(xiàn),并采用調(diào)整輻射分支的寬度及參考地的輻射面積提高天線的帶寬和增益。實測S11小于-6 dB的阻抗帶寬分別為0.82～0.99GHz,1.66～2.84GHz,完全覆蓋了4G全網(wǎng)通GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS/LTE2300/LTE2500頻段,與傳統(tǒng)的天線相比,該天線結(jié)構(gòu)簡單,帶寬寬,具有很好的工程應(yīng)用價值。3.研究設(shè)計了一種應(yīng)用于POS機的小型全網(wǎng)通天線。天線由平面單極子天線及其寄生耦合枝節(jié)組成,該天線的低頻部分由E型枝節(jié)與短倒L型寄生枝節(jié)的耦合實現(xiàn),天線的高頻部分由直接饋電E型枝節(jié)、倒C型枝節(jié)、寄生單元實現(xiàn),利用寄生枝節(jié)的多模諧振有效地拓展了高頻段的帶寬。天線的總尺寸為61mm×30mm,實測S11小于-6dB的工作帶寬分別為0.8～1.0GHz、1.45～2.90 GHz,完全覆蓋了GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS/LTE2300/LTE2500頻段。該天線結(jié)構(gòu)簡單,覆蓋范圍廣,尺寸小,應(yīng)用于相應(yīng)POS機中能夠獲得良好的全向輻射功率(TRP)和全向接收靈敏度(TIS),具有很好的工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN828.6
【部分圖文】：

圖２－２半波偶極子天線??２．?２．?２天線的基本性能參數(shù)??１．工作頻率和帶寬??工作頻率是天線最基本的參數(shù)，無論是接收還是發(fā)射天線，都是工作在一??定的頻率范圍內(nèi)，天線的帶寬是指有效的頻率范圍。絕對帶寬和相對帶寬是常??用的兩種帶寬。將帶寬內(nèi)的最高頻率與最低頻率之差稱為絕對帶寬，絕對帶寬??與帶寬內(nèi)中心頻率的比值的百分數(shù)稱為相對帶寬［３５］。絕對帶寬、相對帶寬的表??達式分別如式（２－ｌａ）、（２－ｌｂ）所示。其中，／？為帶寬內(nèi)的最高頻率、人為??帶寬內(nèi)的最低頻率、／。為帶寬內(nèi)的中心頻率。??Ｂ?＝?ｆＨ－ｆＬ?（２－ｌａ）??

電大尺寸環(huán)形天線，電大尺寸的環(huán)形天線的長度為一個波長。為了降低環(huán)形天??線占用的面積，應(yīng)用于移動終端內(nèi)置天線場景時，都把環(huán)形天線折合，折合后??的天線稱之為折疊偶極子天線。如圖２－６所示為環(huán)形天線和折疊偶極子天線結(jié)構(gòu)??示意圖。??１５??

（ａ）環(huán)形天線?（ｂ）折疊偶極子天線??圖２－６環(huán)形天線和折疊偶極子天線??折疊偶極子天線特點：差分信號饋電，自平衡模式諧振，天線總長度為一??個波長，半波偶極子與折疊偶極子天線的電流分布如２－７所示，由于半波偶極子??天線末端的電流為零，為波節(jié)點，中端為波腹點，而折疊偶極子天線的長度為??一個波長，因此我們可以將折疊偶極子天線看成為兩個半波偶極子天線并聯(lián)，??其電流幅值約為半波偶極子天線的一半，當(dāng)天線的輸入功率相同時，折疊偶子??天線的輸入阻抗約為半波偶極子天線的４倍，其輸入阻抗較大。??ｔ?［ｒｎｔ??ｊ?！??ｆ?ｔ?！??個?ｔ?ｔ??個??圖２－７半波偶極子和折疊偶極子天線的電流分布??環(huán)形天線可以工作于〇．５ｈ?Ｕ，１．５Ｘ多個頻段，適合移動終端內(nèi)置天線多頻??段工作的需求。工作于Ｕ的頻段是基于環(huán)形天線的工作原理
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本文編號：2857580