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移动终端5G天线的研究与设计

郑国庆  
【摘要】:移动通信已从第一代模拟通信发展到如今的LTE 4G通信,但依然难以满足快速增长的用户量以及高速数据传输要求,因此5G应运而生,在2017年11月中国工信部已公布5G的频段划分,预计在2020年实现正式商用。天线作为移动终端的重要部件,为实现移动终端多网络通信制式兼容,需要覆盖更多的频带和更宽的带宽。在满足使用功能之外,用户对设备的外观也提出了较高的要求,设备的金属边框、全屏化都使天线所占据的面积被大大缩小。本论文针对小型化、多频段等需求设计出三款移动终端天线,主要工作如下:1.设计了一款集成WWAN/LTE/5G频段的多天线系统。通过耦合馈电技术以及馈电枝节与接地寄生枝节的多谐振模式使得天线能够覆盖698-960 MHz和1710-2690 MHz。此外,为了提高天线系统的信道容量设计出六个工作在3300-3600 MHz、4800-5000 MHz的天线单元。2.设计了一款窄净空宽度、频率可重构的天线,在天线结构中加入两个二极管,通过对二极管两个状态的调整使得天线可工作在三个状态,天线在三个状态下能够覆盖LTE700/2300/2500,GSM850/900/1800/1900/UMTS2100,3300-3600 MHz以及4800-5000MHz。3.设计了一款带有金属边框的天线,在天线设计中利用金属边框,使其成为天线结构的一部分,减小了天线在介质基板上需要占用的面积,天线地板的净空面积仅为65×5mm2,带宽能够覆盖698-960 MHz、1710-2690 MHz和3300-3600 MHz。


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