手機(jī)天線(xiàn)的小型化與多頻化_張曉菊

天線(xiàn)作為無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的重要組成部件之一，其性能好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的通信質(zhì)量。自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái)，無(wú)線(xiàn)通信尤其是地面移動(dòng)通信系統(tǒng)獲得了蓬勃的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展全面的推動(dòng)著天線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展。對(duì)終端天線(xiàn)提出了更高的要求，天線(xiàn)的小型化、多頻段和寬頻帶技術(shù)在近幾年受到特別的關(guān)注。因此近年來(lái)很多研究人員致力于研究改善天線(xiàn)性能，提出了多種實(shí)現(xiàn)終端天線(xiàn)小型化、多頻寬帶化的方法。本文首先介紹了單極天線(xiàn)的基本原理和天線(xiàn)的一些相關(guān)的基本參數(shù)，之后重點(diǎn)闡述了計(jì)算電磁學(xué)中常用的數(shù)值計(jì)算方法中的時(shí)域有限差分法，討論了J參數(shù)。本文介紹了平面倒F天線(xiàn)的發(fā)展過(guò)程，然后又歸納和總結(jié)了平坷低剖面天線(xiàn)的各種小型化、多頻寬帶技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行仿真或者實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這些方法的有效性。最后將加載技術(shù)、環(huán)天線(xiàn)技術(shù)和耦合技術(shù)應(yīng)用于本文的天線(xiàn)設(shè)計(jì)中，提出了一種新型的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)。這個(gè)天線(xiàn)可以用在手機(jī)中，實(shí)現(xiàn)包括CDMA、GSM、DCS、PCS、WCDMA在內(nèi)的五個(gè)頻段內(nèi)工作。而本文所設(shè)計(jì)的另一個(gè)天線(xiàn)則工作在WCDMA發(fā)射頻段。在這個(gè)設(shè)計(jì)中不但要分別考慮兩個(gè)天線(xiàn)的各自性能參數(shù)，還要考慮兩天線(xiàn)的隔離度是否滿(mǎn)足要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用時(shí)域有限差分法分析天線(xiàn)的阻抗特性和方向性，再采用ANSOFT公司的電磁仿真軟件一--HFSS仿真和優(yōu)化天線(xiàn)的各個(gè)性能指標(biāo)，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文所設(shè)計(jì)的天線(xiàn)具有小型化、多頻寬帶的特點(diǎn)。在理論分析和電磁仿真的基礎(chǔ)上，本文對(duì)所設(shè)計(jì)的天線(xiàn)進(jìn)行了加工和測(cè)試。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果以及FDTD分析結(jié)果基本吻合。