面向5G終端的多頻天線和MIMO天線關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-02 21:10
現(xiàn)代社會(huì)中,隨著移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,5G通信早已被各大通信巨頭提上工作日程。并且,智能可穿戴終端設(shè)備、手機(jī)及平板等移動(dòng)終端設(shè)備如雨后春筍般迅猛發(fā)展,人們對(duì)高速率和高質(zhì)量的服務(wù)的需求便隨之快速增長(zhǎng),因此人們對(duì)移動(dòng)終端天線的尺寸及性能等方面提出了更高的要求。對(duì)移動(dòng)終端天線的研究主要集中關(guān)注以下幾個(gè)方面:小型化、多頻帶、寬帶化、去耦合。同時(shí),MIMO技術(shù)作為無(wú)線通信領(lǐng)域至關(guān)重要的技術(shù),在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下,有著提高無(wú)線信道容量,頻譜利用率及數(shù)據(jù)傳輸速率的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而如何在十分有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)天線的小型化、多頻帶、寬帶化及去耦合已經(jīng)成為MIMO天線技術(shù)發(fā)展過(guò)程中不容忽視的核心問(wèn)題。本文總結(jié)研究了移動(dòng)終端天線小型化、多頻帶、寬帶化和去耦合多種技術(shù)方法,設(shè)計(jì)出幾款易于制作、實(shí)用的終端天線。主要工作如下:首先,設(shè)計(jì)了一款覆蓋5G和GPS頻段的可穿戴手表天線,利用金屬邊框和PCB地面為輻射體,通過(guò)在合適的位置增添短路條和切槽,從而產(chǎn)生多頻帶功能,這些頻段以足夠的帶寬覆蓋可穿戴設(shè)備中所需的5G/GPS頻段(GPS、5G頻段B7/42/43和4.9-GHz頻段);其次,設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于...
【文章來(lái)源】:上海大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
摩托羅拉DynaTAC8000X(外置天線)
然而,在實(shí)際智能終端在設(shè)備之中,PCB 板要考慮它們的美觀性和堅(jiān)韌度,不允許在 PCB 板之中任意切割,手機(jī)等實(shí)際終端設(shè)備之中便很少見(jiàn)到縫隙天線設(shè)計(jì)。在可穿戴設(shè)備中,手表[41-48]受到十分巨大的關(guān)注。手表天線需要在小型化的智能產(chǎn)品中設(shè)計(jì),并且希望支持 GSM/LTE/5G 等多個(gè)頻段,這對(duì)天線設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。文獻(xiàn)[47]設(shè)計(jì)了一款使用 T 形饋電結(jié)構(gòu)的手表天線,它覆蓋了 WLAN(2.4/5.2 GHz)頻段,但沒(méi)有覆蓋 GPS/LTE 等頻段,無(wú)法用于通信和商業(yè)產(chǎn)品。在火熱進(jìn)行的 5G 通信之中,多入多出天線系統(tǒng)(MIMO)提供成倍的信道容量和良好的通信質(zhì)量,成為 5G 通信中舉足輕重的關(guān)鍵技術(shù)之一,也發(fā)了許多 5G MIMO 天線論文[49-55]。文獻(xiàn)[55]設(shè)計(jì)了一款緊湊的雙頻段 8 端口 MIMO 天線,使用折疊單極子結(jié)構(gòu),每?jī)蓚(gè)天線放置在介質(zhì)板的四個(gè)角上,覆蓋 3.4-3.6GHz and 4.55-4.75 GHz 兩個(gè)頻段。
圖 2-1 偶極子三維立體方向圖線技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)單天線已難以滿足用,于是 MIMO 天線系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。隔離度指的發(fā)射信號(hào)耦合到另一發(fā)射天線的信號(hào)強(qiáng)度與IMO 天線設(shè)計(jì)中存在近場(chǎng)耦合和共地電流的影發(fā)射的部分能量被其他端口吸收,饋入能量便耦合越強(qiáng),隔離度越小,表明天線輻射性能較離度越大,表明天線輻射性能較好。通常用天線的隔離度,終端天線要求隔離度 S21<-10 dB。系數(shù)(ECC)
本文編號(hào):3210757
【文章來(lái)源】:上海大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
摩托羅拉DynaTAC8000X(外置天線)
然而,在實(shí)際智能終端在設(shè)備之中,PCB 板要考慮它們的美觀性和堅(jiān)韌度,不允許在 PCB 板之中任意切割,手機(jī)等實(shí)際終端設(shè)備之中便很少見(jiàn)到縫隙天線設(shè)計(jì)。在可穿戴設(shè)備中,手表[41-48]受到十分巨大的關(guān)注。手表天線需要在小型化的智能產(chǎn)品中設(shè)計(jì),并且希望支持 GSM/LTE/5G 等多個(gè)頻段,這對(duì)天線設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。文獻(xiàn)[47]設(shè)計(jì)了一款使用 T 形饋電結(jié)構(gòu)的手表天線,它覆蓋了 WLAN(2.4/5.2 GHz)頻段,但沒(méi)有覆蓋 GPS/LTE 等頻段,無(wú)法用于通信和商業(yè)產(chǎn)品。在火熱進(jìn)行的 5G 通信之中,多入多出天線系統(tǒng)(MIMO)提供成倍的信道容量和良好的通信質(zhì)量,成為 5G 通信中舉足輕重的關(guān)鍵技術(shù)之一,也發(fā)了許多 5G MIMO 天線論文[49-55]。文獻(xiàn)[55]設(shè)計(jì)了一款緊湊的雙頻段 8 端口 MIMO 天線,使用折疊單極子結(jié)構(gòu),每?jī)蓚(gè)天線放置在介質(zhì)板的四個(gè)角上,覆蓋 3.4-3.6GHz and 4.55-4.75 GHz 兩個(gè)頻段。
圖 2-1 偶極子三維立體方向圖線技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)單天線已難以滿足用,于是 MIMO 天線系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。隔離度指的發(fā)射信號(hào)耦合到另一發(fā)射天線的信號(hào)強(qiáng)度與IMO 天線設(shè)計(jì)中存在近場(chǎng)耦合和共地電流的影發(fā)射的部分能量被其他端口吸收,饋入能量便耦合越強(qiáng),隔離度越小,表明天線輻射性能較離度越大,表明天線輻射性能較好。通常用天線的隔離度,終端天線要求隔離度 S21<-10 dB。系數(shù)(ECC)
本文編號(hào):3210757
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