隨著5G移動(dòng)通信的不斷發(fā)展進(jìn)步,用于移動(dòng)終端的MIMO天線設(shè)計(jì)越來(lái)越重要,對(duì)于MIMO天線系統(tǒng)來(lái)說(shuō),單元的小型化設(shè)計(jì)、單元間的隔離度和單元的數(shù)量是設(shè)計(jì)中需要著重注意的問(wèn)題。本文研究了幾種可以用于移動(dòng)終端的天線系統(tǒng),包括三種適于5.5寸屏幕的MIMO天線,兩種適于智能手表的天線。首先,對(duì)適于5.5寸屏幕的MIMO天線進(jìn)行了小型化研究與設(shè)計(jì),為了提升隔離度對(duì)缺陷地結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,為了拓展天線低頻段的帶寬也對(duì)彎折槽、方形槽、L形枝節(jié)等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。所設(shè)計(jì)的三類天線均為6×6 MIMO天線,其-10 dB工作頻帶為3.3-3.4 GHz、3.4-3.6 GHz和4.8-5 GHz,各端口間的隔離度均能夠大于12.3 dB,且效率在頻帶范圍內(nèi)均能大于60%,各單元間的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)小于0.1,能夠滿足通信系統(tǒng)小于0.5的要求,并且各單元的平均有效增益在其頻段變化小于1 dB,各單元間的平均有效增益之差小于1.5 dB。理論上6×6 MIMO天線系統(tǒng)信道容量為34 Mbps/MHz,經(jīng)計(jì)算分析,實(shí)際設(shè)計(jì)的天線各單元信道容量在其頻帶范圍內(nèi)為30 Mbps/MHz左右,與理論值非常接近。同時(shí),本文也對(duì)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單元MIMO天線結(jié)構(gòu)圖及實(shí)物圖

量的選擇、各天線單元間的排布、天線的小型化設(shè)計(jì)、天線間隔以及對(duì)手部和頭部加載的復(fù)雜環(huán)境下天線性能等方面進(jìn)行了廣泛 國(guó)外研究現(xiàn)狀 2014 年，Azremi Abdullah Al-Hadi 等人對(duì)工作在 3400-3600 MH單元 MIMO 天線進(jìn)行了研究[6]，該文作者對(duì)手部加載環(huán)境進(jìn)行了天線的排布進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)，提出了如圖 1-1 所示的天線結(jié)構(gòu)測(cè)試，性能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，同時(shí)對(duì)本文獻(xiàn)中天線的信道容量進(jìn)行比為 20 dB 時(shí)達(dá)到 16 Mbps/MHz，與理想情況相差較小。a) 結(jié)構(gòu)圖 b) 實(shí)物圖圖 1-1 8 單元 MIMO 天線結(jié)構(gòu)圖及實(shí)物圖[6]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文于 0.5 W/kg，但該設(shè)計(jì)問(wèn)題在于天線單元間的隔離度較差，僅為 僅由兩單元組成，單元數(shù)過(guò)少可能導(dǎo)致該天線系統(tǒng)的信道容量較的完成 5G 天線的設(shè)計(jì)需求。 2017 年，Mohammad S. Sharawi 和 Muhammad Ikram 等人設(shè)計(jì) 終端的 MIMO 天線[8]，如圖 1-3 所示。該天線頻段為 1975-3540.8 GHz，在 4G 和 5G 頻段內(nèi)均為 2×2 的 MIMO 天線系統(tǒng)。通 MIMO 天線在工作頻帶內(nèi)包絡(luò)相關(guān)系數(shù)均小于 0.4。該設(shè)計(jì)天線度較差，天線 1、2 間的傳輸系數(shù)僅小于-3 dB；其次是單元數(shù)較O 天線的信道容量來(lái)說(shuō)，可能達(dá)不到 5G 的傳輸速率要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于人工電磁超材料的寬帶MIMO天線去耦方法[J]. 萬(wàn)發(fā)雨,李鶴鳴,于兵,葛俊祥.  電子器件. 2018(05)
[2]工信部發(fā)布5G系統(tǒng)在3000MHz～5000MHz頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃[J]. 本刊訊.  中國(guó)無(wú)線電. 2017(11)
[3]基于零階諧振超材料的新型LTE智能手機(jī)天線設(shè)計(jì)[J]. 李龍,賈珍.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(09)
[4]特征模法分析不同形狀的貼片天線[J]. 趙俊峰.  大眾科技. 2012(08)

碩士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下的移動(dòng)智能終端天線設(shè)計(jì)[D]. 嚴(yán)魁錫.電子科技大學(xué) 2018
[2]特征模理論及其在UWB MIMO天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 王曉.電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3031496