电容加载在手机天线设计中的应用研究

电容加载在手机天线设计中的应用研究

内容简介：手机天线作为移动终端的重要组成部分，一度是通信领域的研究热点。天线小型化、多频化、宽带化，以及LTE带来的多天线系统的去耦合问题，都驱使人们在天线研究领域不断探索。
　　电容加载方法在天线设计中的应用经常被提及，但是对其作用一般没有相关的具体论述和详细说明。本文针对此问题，在总结电容加载在天线设计中的应用的基础上，对其在附加寄生贴片、天线小型化以及MIMO天线单元间隔离度方面的作用进行了相关验证和研究。
　　本文首先介绍了天线的一些基础知识。其中对当前流行的PIFA天线进行了着重介绍，对LTE天线技术也进行了相关简介。在此基础上，对天线常用的小型化、多频化、宽带化技术以及与LTE相关的MIMO天线间的去耦合技术进行了一系列的总结和分析。
　　其次，本文针对附加寄生贴片在实现多频和扩展天线带宽方面的应用，分析总结了电容加载在寄生贴片技术上的作用效果。随后结合当下广泛使用的PIFA天线，分析了电容加载实现天线小型化的方法和原理，并以此为依据分别设计了两款工作于LTE700MHz频段的电容加载小型化天线。最终的仿真结果显示，天线尺寸由传统的λ/4进一步缩短为约λ/8，实现了天线小型化目标。
　　最后通过分析电容加载提高多天线间隔离度的原理和方法，设计了一款工作于LTE2300-2400MHz及LTE2570-2620MHz的电容加载的双频高隔离度MIMO天线。此MIMO系统由双天线组成，单个天线单元采用PIFA天线形式，双频通过曲流技术实现。通过加载容性负载贴片和容性耦合馈电贴片，提高了天线单元间的隔离度。基于此款天线，又分别设计了两款工作于相同LTE频段的双频MIMO天线，目的是为了验证所提出的电容加载方法及单纯的容性负载加载在提高MIMO天线单元间隔离度上的有效性。

作者：王丽丽,

关键词：电容加载, 智能手机, 天线设计, 附加寄生贴片,