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手机天线的小型化与多频化_张晓菊
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2015-04-29
flag2207
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天线作为无线通信系统中的重要组成部件之一，其性能好坏直接关系到系统的通信质量。自上个世纪九十年代以来，无线通信尤其是地面移动通信系统获得了蓬勃的发展，无线通信的发展全面的推动着天线技术的发展。对终端天线提出了更高的要求，天线的小型化、多频段和宽频带技术在近几年受到特别的关注。因此近年来很多研究人员致力于研究改善天线性能，提出了多种实现终端天线小型化、多频宽带化的方法。本文首先介绍了单极天线的基本原理和天线的一些相关的基本参数，之后重点阐述了计算电磁学中常用的数值计算方法中的时域有限差分法，讨论了J参数。本文介绍了平面倒F天线的发展过程，然后又归纳和总结了平坷低剖面天线的各种小型化、多频宽带技术，并对其进行仿真或者实验，验证了这些方法的有效性。最后将加载技术、环天线技术和耦合技术应用于本文的天线设计中，提出了一种新型的天线结构。这个天线可以用在手机中，实现包括CDMA、GSM、DCS、PCS、WCDMA在内的五个频段内工作。而本文所设计的另一个天线则工作在WCDMA发射频段。在这个设计中不但要分别考虑两个天线的各自性能参数，还要考虑两天线的隔离度是否满足要求。在设计过程中，应用时域有限差分法分析天线的阻抗特性和方向性，再采用ANSOFT公司的电磁仿真软件一--HFSS仿真和优化天线的各个性能指标，直到达到设计要求。本文所设计的天线具有小型化、多频宽带的特点。在理论分析和电磁仿真的基础上，本文对所设计的天线进行了加工和测试。实验测试结果与仿真结果以及FDTD分析结果基本吻合。
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