论文部分内容阅读
随着当代移动通信技术的快速发展,人们对无线便携式移动设备的需求越来越大。终端天线作为无线通信中的关键器件,它的小型化、宽带化和多天线化成为现在研究的热点。超宽带技术UWB(Ultra Wideband)由于其具有低功耗、高带宽、高传输速率、低复杂性、发射信号功率谱密度低、安全性高等优点能够有效的应用于短距离的端对端无线通信。另外,多输入多输出技术(MIMO)在终端天线中放置多个天线,能够获得更高的传输速率和更远的传输距离。然而,如何在实现小型化的同时减小天线单元间的耦合度是当前MIMO天线面临最主要的问题。文章对天线的小型化设计、去耦合设计以及陷波设计展开了理论研究,文章的主要工作就是围绕这三个方面进行的。首先,文章设计了一款带有双陷波的两端口的超宽带MIMO天线,通过在天线辐射单元和馈线上增加U形谐振环产生了WLAN波段陷波和卫星通信下行X波段,天线的尺寸仅为20mm×30mm。仿真与测试结果分析表明,天线的工作带宽为2.9-12.2GHz,WLAN陷波的波段为5.1-5.9GHz,卫星通信下行X波段陷波波段为7.1-8GHz。在除陷波波段外的工作频段内,天线单元间的隔离度大于15 dB。这款天线的陷波设计采用了开槽式结构,隔离设计采用加枝节段与开槽统一的结构,实现了双陷波高隔离度的设计目标。然后,文章设计了一款采用了基片集成波导技术的四端口小型化超宽带MIMO天线,天线四个单元馈线分别位于基板的四个对角,辐射单元与馈线通过九个周期排布的金属通孔连接,在狭小的空间里增加了辐射单元上的电流路径。仿真和测试结果分析表明,天线的尺寸仅为34mm×34mm,天线的工作带宽为2.5-11.6GHz,工作频带内两两单元间的隔离度大于18 dB。这款天线的小型化设计采用了SIW结构,隔离设计采用了开槽式结构,实现了天线小型化高隔离度的设计目标。