方向圖可重構(gòu)手機(jī)天線的研究.pdf

1、隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的功能從最開始單一的語(yǔ)音通訊擴(kuò)展到娛樂、視頻等多媒體領(lǐng)域，手機(jī)所擁有的功能越來(lái)越豐富，用戶的數(shù)量也越來(lái)越多。手機(jī)與人們生活關(guān)系早已經(jīng)密不可分，伴隨而來(lái)的是人體暴露在手機(jī)輻射下的時(shí)間變得越來(lái)越長(zhǎng)，手機(jī)所產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體的造成的影響已成為不容忽視的問題。手機(jī)輻射會(huì)使人體組織產(chǎn)生熱效應(yīng)，過(guò)多過(guò)量的電磁波輻射會(huì)對(duì)人體造成失眠，記憶力減退，不安，頭痛等不良影響。隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，如何減小手機(jī)對(duì)人體的輻射，讓人們擁

2、有更加健康的通話質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“綠色”通信，已成為了手機(jī)發(fā)展的新研究方向之一。
　　天線的方向圖代表著天線的能量分布，方向圖可重構(gòu)天線具有避開系統(tǒng)噪聲和電子阻塞的潛力，能夠有效提高系統(tǒng)性能，本文利用可重構(gòu)技術(shù)對(duì)天線方向圖進(jìn)行重構(gòu)，在手機(jī)通話時(shí)改變能量分布，減小天線朝向人體的電磁輻射，使手機(jī)實(shí)現(xiàn)健康、“綠色”的通話功能，本論文從方向圖可重構(gòu)天線和混合可重構(gòu)天線兩方面著手進(jìn)行研究，主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)歸納為如下：
　　1.本文

3、將方向圖可重構(gòu)技術(shù)運(yùn)用到手機(jī)天線設(shè)計(jì)中，使手機(jī)天線方向圖可以進(jìn)行重構(gòu)，從而改變天線能量分布情況。本文共設(shè)計(jì)三款可重構(gòu)天線，通過(guò)控制加載在天線輻射體上的開關(guān)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)天線各個(gè)電參數(shù)的重構(gòu)特性。當(dāng)手機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，天線方向圖處于全向工作狀態(tài)；當(dāng)手機(jī)處于通話狀態(tài)時(shí)，對(duì)天線方向圖進(jìn)行重構(gòu)，減少朝向人體頭部輻射能量，使手機(jī)實(shí)現(xiàn)健康、“綠色”的通話功能。
　　2.設(shè)計(jì)了一款工作在LTE2300(2.305-2.4GHz)、LTE2500(2

4、.5-2.69GHz)和WIFI(2.4-2.484GHz)頻段的方向圖可重構(gòu)手機(jī)天線，通過(guò)ANASYS HFSS15軟件進(jìn)行天線仿真，并制作了天線實(shí)物進(jìn)行測(cè)試。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)方向圖重構(gòu)時(shí)，天線朝向人體的增益和電場(chǎng)強(qiáng)度有明顯降低，并且SAR值有明顯的改善。
　　3.混合可重構(gòu)天線能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)參數(shù)的可重構(gòu)，大大增加了可重構(gòu)天線的使用范圍，本文以八木天線為理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并加工制作了一款方向圖和頻率同時(shí)可重構(gòu)手機(jī)天線，在保證

5、方向圖趨勢(shì)不變的條件下，通過(guò)頻率可重構(gòu)天線在低頻段覆蓋DCS1800(1.71-1.88GHz)和UMTS(1.92-2.17GHz)，在高頻段覆蓋LTE2300(2.305-2.4GHz)、LTE2500(2.5-2.69GHz)和WIFI(2.4-2.484GHz)。通過(guò)同頻方向圖重構(gòu)，天線在高頻段和低頻段內(nèi)均具體三種不同的輻射方向圖。反射振子長(zhǎng)度為0.44λ0，比傳統(tǒng)的八木天線反射振子尺寸減小12％。
　　4.以第一款混合可