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无线通信正向高速率,多业务方向发展,用户对系统质量要求越来越高。但随着移动设备日趋小型化,留给天线布局的空间将越来越小,而且天线性能受其周围环境的影响很大。如何在有限空间内提高天线性能是一个需待解决的关键问题。本文根据MIMO移动终端多天线合理设计与布局的需求,结合宽频带与小型化技术,分别设计了4种适用于MIMO移动终端系统的双极化天线和共面波导馈电的宽带天线。 首先,在实现天线小型化前提下,为提高天线整体性能,提出了两种新型的工作在WLAN2.4GHz频段双极化天线设计方案。采用缝隙耦合馈电技术,来展宽带宽和实现天线小型化,天线均采用正方形双层对称结构,在辐射贴片四边分别切割成凸字形形状。其中,在天线单元一的接地板上开四个对称的十字形缝隙,由此设计制作的天线实测结果表明:小于-10dB回波损耗的频段为2.37~2.59GHz,相对阻抗带宽达9.1%,端口间隔离度达到了-33dB,增益最大值达3.63dB,并具有良好的辐射性能。在天线单元二接地板切割一个十字形缝隙,实验结果表明天线工作带宽为2.35~2.5GHz,端口隔离度大于-20dB,增益为3.5dB,辐射性能较优。 接着,针对不同的适用环境,设计出两种均采用共面波导馈电,适用于 WLAN移动终端结构紧凑、全平面化天线。在天线单元一辐射贴片切割 H缝隙,实测带宽为450MHz,增益为2.5dB。天线单元二可分别用于2.4GHz和5.8GHz频段,带宽分别为1.05GHz和2.7GHz,增益最大值分别为1.5dB和3.0dB。并且两种天线在H面具有良好全向辐射性能。 最后,将上述所有天线单元组合成两单元 MIMO天线阵,并进行了相应仿真和实测。其结果表明上述各天线在实现小型化前提下,天线整体性能得到明显改善,均较好的满足了MIMO系统对终端天线的要求。这些研究为MIMO多天线设计提供了重要的理论指导与全新的设计思路。