隨著5G移動通信的不斷發(fā)展進步,用于移動終端的MIMO天線設(shè)計越來越重要,對于MIMO天線系統(tǒng)來說,單元的小型化設(shè)計、單元間的隔離度和單元的數(shù)量是設(shè)計中需要著重注意的問題。本文研究了幾種可以用于移動終端的天線系統(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,對適于5.5寸屏幕的MIMO天線進行了小型化研究與設(shè)計,為了提升隔離度對缺陷地結(jié)構(gòu)進行了研究,為了拓展天線低頻段的帶寬也對彎折槽、方形槽、L形枝節(jié)等結(jié)構(gòu)進行了研究。所設(shè)計的三類天線均為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)計算分析,實際設(shè)計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,本文也對... 

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

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單元MIMO天線結(jié)構(gòu)圖及實物圖

量的選擇、各天線單元間的排布、天線的小型化設(shè)計、天線間隔以及對手部和頭部加載的復(fù)雜環(huán)境下天線性能等方面進行了廣泛 國外研究現(xiàn)狀 2014 年，Azremi Abdullah Al-Hadi 等人對工作在 3400-3600 MH單元 MIMO 天線進行了研究[6]，該文作者對手部加載環(huán)境進行了天線的排布進行了合理的設(shè)計，提出了如圖 1-1 所示的天線結(jié)構(gòu)測試，性能滿足設(shè)計指標，同時對本文獻中天線的信道容量進行比為 20 dB 時達到 16 Mbps/MHz，與理想情況相差較小。a) 結(jié)構(gòu)圖 b) 實物圖圖 1-1 8 單元 MIMO 天線結(jié)構(gòu)圖及實物圖[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)計問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)計需求。 2017 年，Mohammad S. Sharawi 和 Muhammad Ikram 等人設(shè)計 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 天線的信道容量來說，可能達不到 5G 的傳輸速率要求。

【參考文獻】：
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.  中國無線電. 2017(11)
[3]基于零階諧振超材料的新型LTE智能手機天線設(shè)計[J]. 李龍,賈珍.  中國科學(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)境下的移動智能終端天線設(shè)計[D]. 嚴魁錫.電子科技大學(xué) 2018
[2]特征模理論及其在UWB MIMO天線設(shè)計中的應(yīng)用[D]. 王曉.電子科技大學(xué) 2017



本文編號：3031496