MIMO移動終端系統(tǒng)多頻寬帶天線設(shè)計.pdf

1、MIMO技術(shù)以其在提高信道容量和頻譜利用率的巨大優(yōu)勢,被人們普遍認為是下一代無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。MIMO天線設(shè)計是MIMO系統(tǒng)的重要組成部分。終端移動設(shè)備相比于基站來說,在成本、重量和體積方面有嚴格的要求,并且終端狹小空間限制了多天線之間的安裝距離,由此帶來的互耦影響會大大降低M IMO系統(tǒng)的性能。此外,移動通信的多元化發(fā)展和各種頻段服務(wù)的推出,也要求移動終端可以工作在多個工作頻段并具有較好的帶寬性能。因此,設(shè)計出具有多頻覆蓋能力和

2、寬頻特性的高隔離MIMO移動終端天線就顯得尤為重要。本文主要工作概括如下:
　　首先,設(shè)計了一款雙頻寬帶平面印刷天線。天線單元由兩個類“C”形和倒“L”形單極子組成。實測表明天線單元頻帶范圍(S11<-10dB)為1.89-5.21GHz,很好的滿足2.4GHz(2.4-2.484GHz)和3.5GHz(3.4-3.69 GHz)雙頻工作帶寬要求。通過變化和組合類“T”形地支結(jié)構(gòu)和地板開設(shè)倒“S”形槽等方法,提出三種附加的去耦結(jié)構(gòu)

3、,結(jié)合原有天線單元,完成了近距離下MIMO天線的低互耦設(shè)計。經(jīng)過加工和實測,上述方案中天線可實現(xiàn)工作帶寬為(S11<-10dB)為2.10-3.85GHz,完全覆蓋了2.4GHz和3.5GHz的工作頻段,且?guī)拑?nèi)的隔離度均優(yōu)于20dB。
　　其次,提出了一款雙倒“F”形寬頻天線。通過對傳統(tǒng)倒“F”形天線的結(jié)構(gòu)與饋電方式的改進,有效的改善了阻抗帶寬,增強了對天線匹配的調(diào)諧能力。接著進一步研究了其雙單元在不同布局的方式下對原有帶寬和隔

4、離度的影響。給出了分析結(jié)果和影響MIMO性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素。為后續(xù)的多頻MIMO天線設(shè)計和優(yōu)化提供一定的借鑒和參考。
　　最后,以雙倒“F”形天線為基本單元,利用地板開設(shè)“U”形槽的去耦結(jié)構(gòu),提出了一款寬頻帶緊湊型MIMO天線。在耦合距離進一步減小的條件下,該天線不僅實現(xiàn)了隔離度的提升,附加隔離槽的引入也使MIMO天線整體的阻抗特性得到了加強。實測數(shù)據(jù)顯示天線帶寬范圍(S11<-10dB)為2.2-3.8GHz,4.5-6.25G