论文部分内容阅读
随着现代无线通信技术以及功能材料的不断推进,各种WiFi/Bluetooth/GPS/Nb-lot/4G全网通天线以及未来的5G天线等均得到了快速发展。在小型化多频段天线设计背景下,由于功能材料的技术突破给终端器件的设计带来的巨大影响,本文的研究重点逐渐从PCB板载天线的设计进一步过渡到基于功能材料的高性能新型天线的设计。基于此,本文所做研究有:首先,是针对单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)天线在小型化多频段方面的设计难点,提出了两款性能优异的SISO手机天线。其中,第一款是基于缺陷地结构而设计的可应用于LTE/WWAN频段的板载SISO手机天线,另一款是在板载SISO天线的基础上而设计的一款加载铁氧体薄膜的新型SISO手机天线。铁氧体薄膜的加载使得该天线不仅可以覆盖2G/3G/4G网络,而且在天线占据较小空间的条件下(11×30 mm~2),实现了LTE700的完全覆盖。其次,是针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线的解耦难题,设计了三款性能优异的板载终端MIMO天线。第一款是基于地板结构的改变来实现高隔离的MIMO天线。另外两款是基于磁性材料的高介电常数、高磁导率特性在SISO天线小型化设计中表现出的巨大潜力,而设计的两种新型磁介电材料天线。这两种磁性材料天线良好性能的获得与单纯依靠磁性材料的高介电常数、高磁导率特性来实现天线的小型化是完全不同的。因为天线中一定频率的电磁波与铁氧体薄膜相互作用时将产生张量磁导率,以此来弱化天线阵元间的相关性,从而改善天线的隔离度。最后,提出本文所期望预研的工作,设计了一种工作在毫米波波段的T字环形立体空气槽型5G手机天线,由于该5G手机天线具有毫米波特性,这决定了天线本身就带有小型化的特点。此外,还对该天线振元的结构形式、S参数、方向图等参数进行了详细的分析后,得知由该阵元组成的阵列天线应同时具有几何尺寸小、传输速率高、频带利用率高以及定向好的特点。