论文部分内容阅读
随着移动技术的快速发展,移动手机正朝着全屏,轻薄和多功能方向发展。移动手机天线设计要求也越来越高,要求移动手机天线设计具有小型化特点。设计过程中需要留出足够净空区域以保证天线具有良好的辐射效率,天线辐射单元结构不能占用太多PCB板空间。同时在实现小型化的基础上降低天线耦合也是设计MIMO天线设计考虑的重要因素。因此设计出一款适合超薄、全屏智能手机的移动手机天线是当前移动手机天线设计的难题。本文的创新点和主要内容如下:第一部分,本文提出尺寸较小的MIMO天线,应用陶瓷材料作为天线辐射端的载体。通过仿真实验,加入陶瓷载体后的天线辐射单元结构尺寸能够减小20%左右。相比于文献中天线结构,天线尺寸能够减少30%左右的天线空间设计尺寸。天线不仅具有小型化特点,而且还有高隔离度特性。天线能够覆盖GSM900,PCS1900,DCS1800,LTE1900等频段。天线仿真结果拥有较高的辐射效率和增益,同时天线的全向性和低耦合性较好满足设计指标要求。通过XFDTD软件仿真天线对人体辐射吸收率,仿真人体头部辐射指标SAR上满足低于1.6W/kg标准。第二部分,本文提出四单元MIMO天线,使其工作频段能够覆盖N78频段。该天线设计是由圆形开槽结构、微带线结构和缝隙结构组成,低剖面的特性和缝隙开槽结构可以减少辐射单元的空间尺寸。加入圆形开槽结构和缝隙天线的特性能够有效减少天线端口耦合提高天线隔离度。MIMO天线良好的辐射特性和全向特性,能够满足天线的设计指标要求。仿真过程中由于馈电端口较多,仿真速度较慢,为了解决这个问题本文在仿真过程中提出应用粒子群算法,用来解决多端口天线的仿真效率问题,通过仿真软件HFSS和MATLAB搭建仿真平台进行联合仿真,从而降低天线辐射单元的仿真时间。天线通过加工测试其无源参数性能,天线无源参数性能指标良好,满足天线指标要求。应用XFDTD软件仿真天线对人体辐射吸收率,天线在人体头部辐射指标SAR上满足低于1.6W/kg标准。