小型化平面终端天线的研究与设计

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近年来,随着科技的发展,特别是在无线通信技术上,越来越多的无线通信功能被集成在一个小型终端通信设备上。这些无线通信功能占用不同的无线频段,要实现这些通信设备之间的无线连接通信,需要能工作在相应频段的天线。很多终端设备使用了多个天线,每个天线工作在不同的频段,用以实现通信连接。但是这样使用多个天线,降低了终端设备的集成度,占用了更多的空间,同时天线之间的电磁兼容问题更加严重,设备的设计上也增加了许多难度。因此,目前小型终端设备的研究方向,朝着新的方向发展:使用单个馈电为输入端,在一个天线上实现多频段、小型化。   目前小型终端设备通常采用两种结构的天线:PIFA天线和平面单极子天线。本文主要工作是设计了两款三频段平面单极子天线。其中一款,采用在单极子平面天线上开了两个缝隙,实现了多频段,工作频段为876MHz-960MHz、1710MHz-2160MHz和2500MHz-2690MHz,天线尺寸为40mm*20mm*1.6mm。另外一款,采用在单极子平面天线添加一个缝隙和增加一段弯折线枝节,使天线工作在450MHz-470MHz、876MHz-960MHz和1710MHz。2160MHz,天线尺寸为40mm*34mm*1.6mm。本文中的设计创新点如下:1、以上两款天线的设计中都采用了背部寄生贴片和增加地支的方法扩展带宽。这两种扩展带宽的方法非常简单,而且经过分析,可以用简单的估算方法应用在其他设计中。2、在其中一款天线中采用了渐变式的弯折线增加了一个460MHz的谐振点。弯折线方法的引入使在14mm*40mm的尺寸内实现了一个较低的谐振点,相比较其四分之一波长(163mm),小型化的效果非常明显。在本文中对此弯折线设计做了总结研究,方便于它的应用。
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