本文選題：MIMO天線 + 微帶天線�。� 參考：《電子科技大學》2016年博士論文

【摘要】：隨著無線通信技術的快速發(fā)展,一方面人們對數(shù)據(jù)傳輸速率、通信質量、信道容量的要求越來越高,另一方面無線通信設備的尺寸越來越小、功能越來越多。MIMO技術作為目前無線通信領域的關鍵技術之一,能在不額外增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下,成倍的提高信道容量、抑制信道衰落、改善通信質量、提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率;而小型化、高隔離度的MIMO天線則保證了MIMO技術能順利的應用在小尺寸的無線通信設備中。本文研究和設計了分別應用于WLAN無線通信系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)和UWB無線通信系統(tǒng)的小型化、高隔離度的MIMO天線,并進行了詳細的仿真和分析,最后對這些天線進行了加工和測試,取得了良好的效果。本文的研究內容主要包括以下幾個方面:1.研究和設計了一款小型雙頻雙帶線MIMO天線。該天線使用彎折單極子天線和一條耦合金屬帶來減小天線尺寸、輻射工作頻帶;使用一個I型地板枝節(jié)作為隔離結構來提高天線的隔離度,改善阻抗匹配。研究和分析了各輻射部分和I型地板隔離結構對天線性能的影響,最終的仿真和測試結果得到了很好的吻合,適用于WLAN無線通信系統(tǒng)。2.研究和設計了一款小型雙頻微帶縫隙MIMO天線。該天線通過在微帶天線的地板上蝕刻一個倒L型的縫隙進行輻射來增加工作帶寬,成功使天線得到了小型化。同時再使用一個地板矩形槽作為隔離結構,進一步降低天線的耦合,提高天線的隔離度。討論了單極子天線和槽結構各參數(shù)對天線性能的影響,加工和測試結果表明該小型雙頻MIMO天線性能良好,同樣適用于WLAN無線通信系統(tǒng)。3.研究和設計了一款極化可重構天線。針對一般的極化可重構天線阻抗帶寬和軸比帶寬窄的特點,提出了階梯型缺陷地微擾結構,并研究了其對天線性能的影響;同時將作為開關的PIN二極管放置于地板上的設計可以省去其偏置電路的交直隔離網(wǎng)絡,大大簡化天線設計的復雜度。測試結果表明該天線工作在WLAN2.4 GHz頻段,可以在線極化、左旋圓極化和右旋圓極化之間進行重構,對比功能類似的天線,其阻抗帶寬和軸比帶寬都有大幅提升。4.研究和設計了一款用于手機等移動通信設備的MIMO天線。該天線在彎折單極子天線的基礎上添加了一條短路金屬帶來擴大工作頻段;兩個倒C型的地板枝節(jié)被引入到單元天線之間作為隔離結構,并對其起到的效果進行了研究和分析。測試結果顯示該天線在擁有小尺寸輻射單元的同時,保持了寬帶和低耦合的良好性能,可以用于大部分2G、3G、4G頻段和部分其他移動通信系統(tǒng)。5.研究和設計了一款小型化的三阻帶UWB-MIMO天線。在分析了半切法對UWB單極子天線小型化的效果的基礎上,設計了一款半切UWB-MIMO天線;在研究了T型地板枝節(jié)對天線的影響之后,使用其作為隔離結構成功實現(xiàn)了對該天線的小型化和高隔離。針對UWB系統(tǒng)需要濾波功能的要求,使用2個槽結構得到了三個互相獨立的阻帶頻段,仿真和測試結果表明這三個阻帶頻段完全覆蓋目標頻段,達到設計目的。同時天線輻射性能良好,適用于UWB系統(tǒng)。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication technology, on the one hand, the demand for data transmission rate, communication quality and channel capacity is becoming higher and higher. On the other hand, the size of wireless communication devices is becoming smaller and smaller. As one of the key technologies in the field of wireless communication, more and more functions of.MIMO can not be added to the spectrum resources and transmission. In the case of power, the channel capacity is multiplied, the channel fading is suppressed, the communication quality is improved, and the data transmission rate of the system is improved, while the miniaturized and high isolation MIMO antenna ensures that the MIMO technology can be successfully applied in the small size wireless communication equipment. This paper has studied and designed the WLAN wireless communication system and the mobile system, respectively. The miniaturization of the communication system and the UWB wireless communication system, the high isolation MIMO antenna, and the detailed simulation and analysis. Finally, these antennas are processed and tested, and good results have been obtained. The main contents of this paper include the following aspects: 1. the research and design of a small dual band double band line MIMO antenna. The line uses a flexural monopole antenna and a coupled metal to reduce the size of the antenna and radiate the working frequency band. A I type floor branch is used as an isolating structure to improve the isolation of the antenna and improve the impedance matching. The effects of the radiation parts and the I type floor isolation structure on the antenna performance are studied and analyzed, and the final simulation and test junctions are also analyzed. The result is very good agreement. It is suitable for the WLAN wireless communication system.2. to study and design a small double frequency microstrip slot MIMO antenna. The antenna is irradiated by etching an inverted L slot on the floor of the microstrip antenna to increase the working bandwidth, and the antenna is miniaturized. For the isolation structure, the coupling of the antenna and the isolation of the antenna are further reduced. The effects of the monopole antenna and the parameters of the slot structure on the antenna performance are discussed. The processing and test results show that the small dual frequency MIMO antenna has good performance. It is also suitable for the research and design of a polarization reconfigurable antenna for the WLAN wireless communication system.3.. In general, the impedance bandwidth of the Polarization Reconfigurable Antenna and the narrow axis ratio band are wide, and the stepped defect ground perturbation structure is proposed and its influence on the performance of the antenna is studied. At the same time, the design of the PIN diode as the switch on the floor can save the bias circuit's direct isolation network and greatly simplify the complexity of the antenna design. The test results show that the antenna works in the WLAN2.4 GHz band, which can be polarized on line, left circular polarization and right circular polarization. Compared to the antenna with similar function, the impedance bandwidth and the axial ratio bandwidth have a large increase in.4. research and design a MIMO antenna for mobile phone and other mobile communication devices. A short circuit metal is added to the antenna to expand the frequency band on the basis of the subantenna, and the two inverted C type floor branches are introduced to the unit antenna as an isolating structure, and the effect of the antenna is studied and analyzed. The test results show that the antenna maintains a broadband and low coupling good while having small size radiation units. Good performance can be used in most 2G, 3G, 4G band and some other mobile communication systems.5. to study and design a miniaturized three band UWB-MIMO antenna. Based on the analysis of the effect of the semi cut method to the miniaturization of the UWB monopole antenna, a semi cut UWB-MIMO line is designed. The influence of the T type floor branch to the antenna is studied. After using it as a isolation structure, the antenna is successfully miniaturized and isolated. In view of the requirement of the filter function of the UWB system, three independent band band bands are obtained by using 2 slot structures. The simulation and test results show that the three band bands are completely covered by the target frequency band, and the design purpose is achieved. Simultaneously, the antenna radiation is achieved. Good performance, suitable for UWB system.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN820;TN92

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本文編號：1949649