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适用于移动终端的小型化平面倒F天线研究

作　者: 毕重颖
导　师: 王均宏
学　校: 北京交通大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 微带天线小型化宽频带多频段 PIFA
分类号: TN820
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

第三代移动通信的高速发展,对应用于无线通信系统的天线提出了小型化、宽频带、多频段工作等要求。平面倒F天线(PIFA)因其体积小、剖面低、易于与微波电路集成等特点而得到了广泛的应用。本文在研究PIFA天线小型化技术的基础上,改进了一种超宽带PIFA天线；设计、制作和测试了两种分别适用于WCDMA和TDS-CDMA系统的PIFA天线；并借助电磁仿真软件分析了移动终端主要元件对天线回波损耗的影响。本文的主要工作以及创新点如下：1.综述了平面倒F天线的研究现状,详细介绍了PIFA天线的结构,同时分析和总结了PIFA天线的小型化方法。2.针对当前移动通信领域对天线的要求,提出了一种改进型小型化超宽带PIFA天线,天线尺寸为5.5×2.4×4 mm3,介质的介电常数εr=4.4；改进型天线性能与大幅度提高。3.提出了一种适用于WCDMA系统的5频段天线,并分析了移动终端主要元件如扬声器、电池、LED显示屏等对天线主要性能的影响；分析了天线的回波损耗、辐射方向图和天线上电流分布等输入和辐射特性；实际制作了天线实物并进行了测量,测量结果和仿真结果吻合较好。4.提出了一种适用于TDS-CDMA系统的PIFA天线,该天线对辐射贴片和地板进行了缝隙加载；同时通过对辐射贴片的折叠减小了天线尺寸,并保持了良好的带宽特性和辐射方向性；分析了该天线的回波损耗、辐射方向图和电流分布等特性；实际制作了天线并进行了测量,测量结果和仿真结果吻合较好。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
    1.1.1 课题研究的背景  10-11
    1.1.2 课题研究的意义  11
  1.2 平面倒F天线的研究现状  11-13
  1.3 本文主要内容  13-15
第二章平面倒F天线的小型化及存在的问题  15-30
  2.1 平面倒F天线的基本理论  15-21
    2.1.1 平面倒F型天线的由来  15-16
    2.1.2 平面倒F天线理论基础  16-18
    2.1.3 平面倒F型天线结构  18-21
  2.2 平面倒F天线的特性参数  21-24
    2.2.1 S参量及电压驻波比  21-23
    2.2.2 辐射方向图及方向性系数  23-24
    2.2.3 增益  24
  2.3 平面倒F天线的小型化技术  24-27
    2.3.1 曲流技术  25
    2.3.2 提高介电常数  25-26
    2.3.3 加载技术  26-27
    2.3.4 附加集总原件  27
  2.4 平面倒F天线存在的问题  27-30
第三章超宽带平面倒F天线的研究与设计  30-40
  3.1 超宽带平面倒F天线介绍  30-31
  3.2 改进型超宽带平面倒F天线  31-40
    3.2.1 天线结构建模及分析  32-35
    3.2.2 仿真结果及分析  35-38
    3.2.3 总结  38-40
第四章 WCDMA移动终端平面倒F天线的设计  40-51
  4.1 天线结构建模及分析  40-41
  4.2 仿真结果及分析  41-44
  4.3 手机集成元件对天线性能的影响  44-48
    4.3.1 扬声器对天线性能的影响  44-45
    4.3.2 电池对天线性能的影响  45-46
    4.3.3 LED显示屏对天线性能的影响  46-48
  4.4 制作测试及分析  48-50
  4.5 总结  50-51
第五章 TDS-CDMA移动终端平面倒F天线的研究与设计  51-57
  5.1 天线结构建模及分析  51-52
  5.2 仿真结果及分析  52-54
  5.3 制作测试及分析  54-56
  5.4 总结  56-57
第六章结束语  57-59
参考文献  59-61
作者简历  61-63
学位论文数据集  63

适用于移动终端的小型化平面倒F天线研究

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