隨著多種毫米波應(yīng)用的提出,僅能工作在低頻微波頻段的多頻天線將難以同時(shí)滿足未來(lái)高速微波和毫米波無(wú)線通信應(yīng)用的需求。因此研究設(shè)計(jì)可同時(shí)工作于微波和毫米波頻段的大頻率比多頻天線對(duì)未來(lái)通信應(yīng)用具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文基于基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)低于其截止頻率的微波頻段可等效成金屬條帶結(jié)構(gòu)的這一特性,研究設(shè)計(jì)了三種新型大頻率比多頻天線。本文主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.研究設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于WiFi和5G通信的新型大頻率比雙頻天線。所提出的天線在不增加原有單個(gè)天線結(jié)構(gòu)體積的前提下,將工作于毫米波頻段的基片集成波導(dǎo)縫隙陣列完全集成到工作于微波頻段的環(huán)天線中。從而使得工作于毫米波頻段的基片集成波導(dǎo)縫隙陣列與工作于微波頻段的環(huán)天線共用一個(gè)天線輻射口徑。本天線設(shè)計(jì)僅占用18.5 × 10 mm2區(qū)域面積,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、可靈活調(diào)節(jié)頻率比的特性。2.研究設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于WLAN、LTE、5G通信的新型大頻率比七頻段天線。在毫米波頻段,為了增強(qiáng)天線方向性以及改善阻抗帶寬,本設(shè)計(jì)在基片集成波導(dǎo)縫隙陣列結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,引入一系列寄生電偶極子單元與縫隙陣列相互耦合。在微波頻段,所提出天線利用基片集成波導(dǎo)縫隙陣列作為主要輻射結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)天線僅占用了 18 ×54.5 mm2的區(qū)域面積,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、大頻率比、高隔離的特性。3.研究設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于5G通信和超高速近遠(yuǎn)程通信Q-Linkpan標(biāo)準(zhǔn)的大頻率比三頻段MIMO天線。在天線設(shè)計(jì)中將工作于毫米波頻段的高頻MIMO天線和工作于微波頻段的低頻MIMO天線進(jìn)行一體化集成,從而在不增大原有單個(gè)MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)可同時(shí)工作于微波、毫米波頻段的性能特性。同時(shí),MIMO天線單元中高低頻信號(hào)饋入端口以及各MIMO天線單元饋電端口之間都具有高隔離度特性,MIMO信道之間相關(guān)系數(shù)滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)指標(biāo)(ECC0.5)。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN822
【部分圖文】：

年馬可尼成功進(jìn)行了人類歷史上的第一次無(wú)線通訊，從此人類進(jìn)入了無(wú)線通信新逡逑時(shí)代。逡逑移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)圖１２逡逑ｉｆｉＧ／ｓ邋馨逡逑，＿邐ＪｆｔＢ３６／４Ｇ逡逑訓(xùn)《邋奶|r邐Ｅ３６邋＾ＩＭＴ－邐５０逡逑■邋．ＬＴＥ邐Ａｄｖａｎｃｅｄ逡逑■ＳＯＯＭＡ邋拳邐３Ｇ邋Ｗ邋ＬＴＥ邐？ＴＩＫＴＥ逡逑痛－７Ｄ－ＳＣ０ＭＡ逡逑贏邐２Ｇ邋攀？ＣＤＭＡ２０００逡逑ＢＯＧｋ－ｌＯＭ／＊＾邐＃ＧＭＳ邐－ＷＣＤＭＡ逡逑＿|r１Ｇ逡逑ｍ邋＊ＮＭＴ逡逑？邋魯邋？魯＃逡逑１９８５邐１９９５邐２０００邐２０１０邐２０１５逡逑圖１．１移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１．邋Ｍｏｂｉｌｅ邋Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ逡逑２逡逑

上ＰＩＦＡ天線更易實(shí)現(xiàn)匹配，且ＳＡＲ值較小，性能穩(wěn)定，但輻射效率與單極天線逡逑相比較低。當(dāng)時(shí)天線從制作工藝ｔ主要分為兩種：一種是五金彈片天線，另一種逡逑是ＦＰＣ邋（柔性電路板）天線。圖１．２中展示了世界首款內(nèi)置天線手機(jī)和ＰＩＦＡ天線逡逑實(shí)物圖。逡逑■邋ｆＯＴＩ逡逑ＩＶ邋Ｆ邋？遍逡逑圖１．２世界首款內(nèi)置天線手機(jī)和ＰＩＦＡ天線實(shí)物圖逡逑Ｆｉｇ．１．２．邋Ｗｏｒｌｄ＇ｓ邋ｆｉｒｓｔ邋ｂｕｉｌｔ－ｉｎ邋ａｎｔｅｎｎａ邋ｍｏｂｉｌｅ邋ｐｈｏｎｅ邋ａｎｄ邋ＰＩＦＡ邋ａｎｔｅｎｎａ逡逑（３）到了邋３Ｇ、４Ｇ時(shí)期，新研發(fā)的ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＷＬＡＮ等通信系統(tǒng)需工作逡逑于多頻段，同時(shí)用戶數(shù)量也與日劇增，因此只能工作于單一頻段的移動(dòng)終端設(shè)備逡逑已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足通信的需求。多天線集成方案雖可實(shí)現(xiàn)多工作頻段的要求，但不逡逑可避免地增大了天線的整體尺寸，不利于整個(gè)無(wú)線系統(tǒng)的集成與天線的小型化設(shè)逡逑計(jì)。為了提高系統(tǒng)容量，滿足無(wú)線系統(tǒng)多工作頻段以及小型化的實(shí)際需求，多頻逡逑天線的研究設(shè)計(jì)顯現(xiàn)出重要價(jià)值。逡逑３Ｇ、４Ｇ時(shí)期，為了適應(yīng)無(wú)線通信技術(shù)快速發(fā)展，移動(dòng)終端設(shè)備的天線形式也逡逑隨之X椉櫻喚黿鼉窒抻冢玻鞘逼詰模校桑疲梁偷ゼ猶煜擼誹煜擼郟保梗擼玻保蒎澹ǎ蹋錚錚穡�、微辶x洗ǎ停椋悖潁錚螅簦潁椋穡┨煜嚦冢擼玻矗蕁⑻沾商煜咭約胺煜叮ǎ櫻歟錚簦┨煜叩鵲紉渤晌芯康娜鵲恪ｅ義希玻埃保澳

本文編號(hào)：2824639