智能终端天线设计

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1、祕＆？雜衫＿硕士学位论文＿泰圓智能终端天线设计？｜作者姓名杨利君指导教师姓名、职称龚书喜教授－企业导师姓名、职称周志鹏研究ｉＭ员＇：申请学位类别工程硕士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指导下进行的研宄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；一为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。与我同工作的同事

2、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。本人签名：名日期：＾＾西安电子科技大学关于论文使用授权的说明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，即：研宄生在校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的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。：

3、本人签名：名导师签名＾＾日期：日期：学校代码10701学号1502121245分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文智能终端天线设计作者姓名：杨利君领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士指导教师姓名、职称：龚书喜教授企业导师姓名、职称：周志鹏研究员学院：电子工程学院提交日期：2018年6月DesignofIntelligentTerminalAntennasAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegre

4、eofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLijunYangSupervisor:ShuxiGongTitle:ProfessorJune2018摘要摘要现如今，移动通信行业发展势头迅猛，4G通信已经发展成熟，5G通信也早已被提上日程。而且，智能可穿戴终端设备发展势头如雨后春笋一般，可穿戴天线也是研究热点。为了迎合发展潮流，本文着重研究了未来移动智能终端中可能应用的天线类型，包括移动智能可穿戴设备中的天线设计、未来5G通信毫米波频段天线单元设计及阵列设计。首先，本文设计了一款基于柔性材料的

5、多频表带天线。该天线使用多支节单极子产生多频性能，利用其高次模和耦合支节产生更多的谐振频带。还研究了该柔性天线分别在平展和弯曲状态下的工作性能。并设计了人体手臂模型；对该柔性天线分别在弯曲和平展状态下，加载人体手臂模型后的工作性能做了对比。仿真和实测结果表明，在平展和弯曲状态下，该多频柔性表带天线-6dB反射系数带宽仿真和测试结果均基本覆盖GSM1800MHz频段、ISM2400MHz频段、Bluetooth频段、WiMAX3500MHz频段和未来中国5G通信3.3-3.6GHz频段、WLAN5GHz频段；加载人体组织后，其工作性能基本保持一致。该

6、天线可作为智能可穿戴设备天线的备选方案。其次，本文设计了一款适用于未来5G通信的宽带毫米波天线单元，并对其进行相控阵分析。通过在平面单极子天线的合适部位刻蚀缝隙来展宽其谐振带宽。仿真和实测结果表明，该天线单元的谐振带宽为31.3-45.7GHz，相对带宽为37.4%，该工作频带涵盖了31.8-33.4GHz、37-40.5GHz、40.5-42.5GHz、42.5-43.5GHz四个可能应用于未来5G通信的毫米波频段。通过分析天线单元的辐射性能，依据其最大辐射方向来选择合适的阵列排布方式。选用垂直布阵方式，对其进行相控阵仿真分析，仿真结果表明该阵列

7、可实现宽波瓣宽角域波束扫描性能。该天线单元及阵列可作为未来5G移动智能终端天线的备选方案。最后，本文设计了一款适用于未来5G通信的多波束阵列天线。天线单元为基于SIW结构的磁电偶极子天线，其工作频段覆盖未来中国5G通信毫米波24.75-27.5GHz频段。为了方便加工、测试，设计了微带线转SIW过渡结构。阵列天线的馈电网络选用4×4Butler矩阵。从Butler矩阵的各个元器件入手，依次设计了-3dB定向耦合器、0dB交叉耦合器以及两种移相器。将4×4Butler矩阵与磁电偶极子天线阵列级联，完成适用于未来5G通信的多波束阵列天线设计。仿真和测试

8、结果表明，该多波束阵列天线可实现在24.75-27.5GHz频段内，4个波束的方位面半功率波束宽度覆盖±54°角域。该阵列