小型、双频移动通信天线的设计与研制

小型、双频移动通信天线的设计与研制

内容简介：随着移动通信技术的迅速发展，系统的小型化、高集成度和高性能化已日益成为当前研究的热点。而且，随着通讯业务的扩展，移动通信的频段也从以前的GSM(880～960MHz)频段扩展到DCS(1710～1880MHz)&PCS(1850～1990MHz)频段，以至最近3G业务频段(WCDMA-美标、TD-SCDMA-中标、CDMA2000-美标)，除此之外还有广泛应用的蓝牙、无线局域网频段等等。天线作为无线通信系统中的重要部件之一，其性能的好坏直接关系到系统的通信质量。移动通信的飞速发展对手机等无线设备的天线提出了越来越苛刻的要求，如超薄、超小、多频工作等等，因此，研究小型、多频天线具有很大的实际意义。本文的设计目标是设计工作于GSM频段和DCS频段的双频手机天线和工作于2.45GHz频段的手机蓝牙天线。在小型移动通信系统中，微带天线以其体积小、重量轻、剖面低、成本低、易实现多频工作等优点而得到了广泛的应用。本文在广泛参考国内外文献的基础上，对微带天线的小型化、多频段技术进行了全面的归纳和分析，并根据当前移动电话天线占据空间狭小和双频工作的实际要求，提出了一款三维立体结构的单极手机天线结构和一款IFA(Inverted F Antenna)手机天线结构。另外，还根据蓝牙天线的实际要求提出了一款PIFA(Plannar：Inverted Antenna)手机蓝牙天线结构。针对这些天线结构，本文进行了理论分析，在此基础上运用HFSS仿真软件进行了优化设计，并对设计结果进行了实际加工和无源及有源测试，测试结果表明所设计天线能够满足客户通话质量的要求与入网测试认证要求。另外，本文还对整个设计过程进行了总结，给出了手机天线设计的一般方法和步骤，并对手机天线设计空间的要求、带宽影响因素、周围电磁环境对天线性能的影响等问题进行了分析，同时提出了减小喇叭/听筒影响的处理方案，并对天线的馈电布局提出了自己的看法。这些对缩短手机天线研发周期、提高设计成功率都具有一定的参考价值。

作者：张肖鹏,

关键词：移动通信, 手机内置天线, 多频天线, 天线设计,