移动通信终端天线的分析与设计

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1、硕士学位论文＿‘、＿（ｌ＆１移动通信终端天线的分析与设计ｌ作者姓名杨瀚韬ｓｌ指导教师姓名、职称龚书喜教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1502120845分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文移动通信终端天线的分析与设计作者姓名：杨瀚韬一级学科：电子与科学技术二级学科：电磁场与微波技术指导教师姓名、职称：龚书喜教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月AnalysisandDesignofAntennaforMobileCommuniacitonTerminalAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYi

2、npartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyByHantaoYangSupervisor:ShuxiGongTitle:ProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为

3、获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。＂：期本人签名：Ｕｌｌ抱域搞日：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，Ｂｈ研宄生在校本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定｜攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学＾学校有权保留送交论文的复？、、印件，允许查阅借阅论文，学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成

4、的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。：本人签名：豸赵為矣４為导师签名：＾日期：：７１＾日期摘要摘要随着5G时代的来临和智能手机向着全面屏和超薄化发展，手机天线的设计难度越来越高。如何在有限的空间内设计性能良好的手机天线，以及MIMO技术在手机天线中的应用都是本文的研究重点。本文首先介绍了通信系统、手机天线的发展过程以及手机天线中常用的三种天线形式，然后介绍了目前MIMO天线在5G通信中的应用进展。第二章首先介绍了手机天线的无源参数指标和有源测试指标，然后介绍了利用匹配电路和史密斯圆图结合的方法调节手机天线匹配的方法，之后总结了手机天线常用的小

5、型化、多频/宽频设计的方法，最后介绍了手机天线目前主要的加工方法。在这些理论的基础上，设计了两种LTE/WWAN手机天线和一种应用于5G的双频八单元MIMO天线，成果如下：1.由于单极子天线的谐振长度比Loop天线少了四分之一波长，我们采用单极子作为辐射单元，利用弯折辐射枝节技术和电磁耦合技术，通过主辐射枝节和短路寄生枝节之间的耦合以及它们的高次模，最终覆盖了现今LTE/WWAN规定的八个频段，并且对各谐振模式的电流分布进行了分析。在对天线进行了仿真优化后，对所设计的天线进行了加工实测，仿真和实测对比说明该天线具有良好的工作特性，可以应用于目前的LTE/WWAN系统中。2.由于全面屏手

6、机的火热，天线的净空区高度要求越来越低，我们设计了一种低净空（5mm）的七频手机天线，该天线采用了单极子天线的多种辐射模式、接地寄生枝节和L型单极子的耦合以及竖直方向的铜片加载，最终覆盖了除LTE700外的其余七个频段，满足国内4G通信频段的需求。对所设计的天线进行了加工实测，得到的实测结果说明该天线各频段的反射系数S11≤-6dB，天线的方向图也具有较好的全向特性，天线的辐射效率也都良好，说明该低净空多频天线适用于目前的智能手机中。3.研究了MIMO天线的特定参数和去耦方法，然后设计了一款具有双频特性的地板缝隙MIMO天线单元，然后采用围绕介质板中心对称排布的方式，得到了双频八单元M

7、IMO天线。为了提高隔离度，我们在MIMO天线单元之间加载了地板缝隙，同时分析了天线的排布对其隔离度和带宽的影响。最后通过仿真和实测实验数据说明了本章的双频八单元MIMO天线能覆盖5G的3.3-3.6GHz和WLAN的5.8GHz的WLAN频段，且具有15dB以上的隔离度，说明该天线在5G通信中具有实用价值。关键词：手机天线，多频段，MIMOIABSTRACTABSTRACTWiththeadventofthe5Geraandsmartphon