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手机终端宽带MIMO双天线的设计.pdf

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手机终端超宽带MIMO双天线的设计与研究 答辩人:唐 文 平 导 师:聂在平 教授 专 业:电磁场与微波技术 2013.05.28 1 论文主要结构 一、绪论 1.1 课题研究背景 1.2 MIMO技术简介 1.3 手机天线的发展 1.4 超宽带手机多天线设计的指标要求 二、超宽带手机多天线设计的技术措施 三、利用天线单元布局进行宽带去耦研究 四、宽带MIMO双天线设计 五、基于近区电场分布的天线布局去耦原因探讨 六、总结及展望 2 一、绪论 1.1 课题研究背景 中国互联网网络信息中心于2013年1月15 日在第31次的互联网调查 报告中称:2012年我国手机网民数为4.2亿,手机已经成为第一大网终端 产品。人们已经习惯通过智能手机等移动终端进行手机在线支付、团购、 发送博客、视频点播、看网络直播、上互联网、在线游戏等。在手机上 进行高速的数据传输、清晰的视频通话、绿色通信、可靠的支付等成为 了第四代无线移动通信发展的动力和追求的目标。 MIMO技术是一种能够在不扩展通信频带带宽前提下,能够显著提 高信道容量,从而提高信息的传输速度,达到数据高速传输的能力。而 超宽带、高辐射效率、高隔离的多天线能够适应不同的通信系统,延长 手机终端的单次使用时间。因此,在手机这种移动终端上研究超宽带 MIMO多天线的具有重大的现实意义。 3 1.2 MIMO技术简介 基本原理可以概述为:在发射端,将串行的信号码流通过编码、调制、加 权和映射等方式分成多路独立的并行数据子流,通过多个天线进行同时、同频 的发射;在接收端,多个天线进行同时、同频的接收,然后再将接收到的多个 独立信号码流,通过最大比合并、等增益合并或者最小均方误差等合并为一个 有用信号,然后利用预估的信道传输特性进行解码、解调得到原始信号。 C = min(M, N).BW.log (1) bit/s/Hz (1) 2 1.3 手机天线的发展 总体说来,手机天线的发展大致经过了以下几个过程:由外置到内置;天线 形式从早期的偶极子、单极子到变形的单极子 (IFA和PIFA )或偶极子;结构由简 单到复杂;体积由大变小;支持的频段由窄带到宽带;位置由顶部到底部;数目 由单个到多个。 4 1.4 超宽带手机双天线设计的常用指标 一般性准则:内置性、小型化、宽带化、高效率、高隔离、低相关性 等。 尺寸:地板长度120mm,宽度60mm;天线长度60mm,宽度15mm;高 度5mm 。 工作频带:当S11-5或者-6dB ,低频部分,698~960MHz ;高频部分 1710~2710MHz 。 天线总辐射效率:低频部分 40% ;高频部分 55% 。 天线端口间的隔离度S12:低频部分 -7或者-8dB;高频部分 -10dB 。 相关性系数的包络ECC :低频部分0.5 ;高频部分0.3或0.4 。 * * * * 2 | S S  S S | ECC 1 11 12 2 21 22
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