【摘 要】
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随着移动通信技术的不断发展,手机已经成为现代社会人们生产生活必不可少的一部分。在5G时代,为了满足通信需要,手机天线需覆盖多个5G工作频段。此外,移动终端设备的小型化发展趋势,以及多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术的广泛使用,使手机中MIMO天线的隔离性能变得尤为重要。本文围绕MIMO手机天线的宽频带和高隔离度进行设计,具体工作包括以下三个方
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随着移动通信技术的不断发展,手机已经成为现代社会人们生产生活必不可少的一部分。在5G时代,为了满足通信需要,手机天线需覆盖多个5G工作频段。此外,移动终端设备的小型化发展趋势,以及多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术的广泛使用,使手机中MIMO天线的隔离性能变得尤为重要。本文围绕MIMO手机天线的宽频带和高隔离度进行设计,具体工作包括以下三个方面:（1）设计了紧凑型高隔离宽带MIMO手机天线。通过公共耦合接地枝节将两个天线单元集成为天线对,两个天线对组成四单元MIMO手机天线。天线利用在辐射贴片上开缝隙的方式展宽带宽,公共耦合接地枝节既参与辐射,也作为去耦枝节产生作用。该天线的工作频段为3.4～6.5GHz,隔离度优于15dB,效率大于42%,包络相关系数（Envelope Correlation Coefficient,ECC）小于0.25,满足手机天线的设计要求。此外,该天线不引入额外的去耦结构,兼顾了较宽的工作频带和高隔离,且天线对具有结构紧凑,剖面较低的优势。（2）设计了小型化高隔离宽带MIMO手机天线。设计了一款宽频带天线单元,并基于此提出了一款四单元MIMO天线和一款八单元MIMO天线。四单元MIMO天线依靠天线单元自身结构中的接地枝节实现自去耦,天线的工作频带为3.2～6.6GHz,隔离度优于15.5dB,效率大于52%,ECC小于0.05。八单元MIMO天线依靠天线单元自身结构以及对天线单元的合理布局进行解耦,其工作频带为3.4～6.1GHz,在工作频段内隔离度优于15dB,效率高于45%,ECC小于0.1。两款天线均兼顾了尺寸、带宽以及隔离度的需要,具有自去耦特性,结构简单,具有良好的实用价值。（3）设计了加载金属边框的高隔离宽带MIMO手机天线。首先设计了一款加载金属边框的宽频带天线单元,在两天线单元间引入“山”形去耦结构组成二单元MIMO手机天线,其次利用了垂直放置的天线单元极化分集的原理,将四个二单元MIMO手机天线分别放置在手机的四个金属边框上,提出加载金属边框的八单元MIMO手机天线。该天线的工作频带为3.3～7.1GHz,工作频带内隔离度优于15dB,效率高于54%,ECC小于0.25,符合移动终端天线的设计要求。该天线具有良好的宽带、高隔离度等特性,在加载金属边框的5G移动终端设备中具有良好的应用价值。本文提出的三种高隔离宽带MIMO手机天线,为5G时代MIMO天线在手机上的应用提供了更多思路,具有一定的参考价值。
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