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1、    用于MIMO系統(tǒng)的三頻段天線陣設(shè)計(jì)每天都有新的用戶對(duì)服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸速度提出新的要求。多頻天線的發(fā)展已成為擴(kuò)展手機(jī)性能的一種通用方法,而MIMO技術(shù)可提高手機(jī)的傳輸性能。目前多是使用PIFA作為手機(jī)的內(nèi)置天線。一些文獻(xiàn)專(zhuān)注于設(shè)計(jì)多頻天線。另外一些文獻(xiàn)致力于減少天線的耦合。當(dāng)天線工作于不同的頻率時(shí),盡管天線之間的距離很近,依然可以獲得很好的隔離度。在文獻(xiàn)中,在典型的移動(dòng)電話PCB上,兩個(gè)PIFA天線分別工作在GSM 900和DCS1800上,在饋電點(diǎn)插入高Q值的L      每天都有新的用戶對(duì)服務(wù)和數(shù)

2、據(jù)傳輸速度提出新的要求。多頻天線的發(fā)展已成為擴(kuò)展手機(jī)性能的一種通用方法,而MIMO技術(shù)可提高手機(jī)的傳輸性能。目前多是使用PIFA作為手機(jī)的內(nèi)置天線。一些文獻(xiàn)專(zhuān)注于設(shè)計(jì)多頻天線。另外一些文獻(xiàn)致力于減少天線的耦合。當(dāng)天線工作于不同的頻率時(shí),盡管天線之間的距離很近,依然可以獲得很好的隔離度。在文獻(xiàn)中,在典型的移動(dòng)電話PCB上,兩個(gè)PIFA天線分別工作在GSM 900和DCS1800上,在饋電點(diǎn)插入高Q值的LC電路可以形成一個(gè)在工作頻段內(nèi)使彼此隔離的濾波器,這個(gè)方法可以有效地去耦合提高效率,但會(huì)減小帶寬。當(dāng)天線工作在同一頻率時(shí),無(wú)法使用LC電路去耦,這時(shí)需要采用其他方法。EBG可以抑制天線之間的表面波

3、,地板附加措施可以抑制地板表面的電流。文獻(xiàn)提出了一個(gè)新的觀點(diǎn):通過(guò)計(jì)算,使用傳導(dǎo)電流補(bǔ)償極化電流。在文獻(xiàn)中,一種懸空的,和兩個(gè)天線相連的連接帶可以用來(lái)提高天線的隔離度。這條微帶線通過(guò)將天線的某些能量轉(zhuǎn)移到另外的天線達(dá)到抵消耦合影響的目的。在介紹如何去耦的文獻(xiàn)中,多為單頻天線,這是因?yàn)閱晤l天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)去耦相對(duì)容易。另外一些文獻(xiàn)介紹的天線大多工作在高頻,高頻天線結(jié)構(gòu)尺寸小,所以相同情況下,高頻天線的耦合要小很多。本文側(cè)重研究多頻天線,特別是覆蓋較低工作頻段的多頻天線,其中介紹的天線陣實(shí)現(xiàn)3個(gè)頻段(885915 MHz,1 7601 870 MHz和2 4502 510 MHz)的工作特性,最

4、低頻段可以覆蓋到900 MHz,并給出了多頻天線的工作特性。1 天線設(shè)計(jì)由于手機(jī)尺寸有限,需選擇尺寸小的三頻天線作為天線單元。這里選擇D.Kim在文獻(xiàn)里介紹的一款3頻天線。如圖1所示,有兩種方法放置天線。當(dāng)短邊相鄰時(shí),雖然天線的間距較小,但是它們的隔離度更高。一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋是由于PIFA天線上的電流和電壓分布。在天線的開(kāi)路端,電流為零,電壓和電量最大。如果天線的開(kāi)路段很近,如圖1(b)所示,那么它們之間就會(huì)有很強(qiáng)的電磁耦合。圖1 放置天線的兩種方法圖2 兩種放置天線的S參數(shù)圖3 天線被連接帶相連時(shí)的俯視圖表1 連接帶的設(shè)計(jì)參數(shù)雖然選擇了最好的方式來(lái)放置天線,但耦合依然很大。一種方法是使用懸空且

5、和兩個(gè)天線相連的連接帶來(lái)減小耦合。天線的S參數(shù)特性如圖4所示,可以看出連接帶可明顯降低天線的耦合度。圖5圖7所示給出了天線在3個(gè)工作頻段時(shí)的方向圖。圖4 天線的S參數(shù)特性圖5 低頻頻段的方向圖(f=0.9Ghz)圖6 中頻頻段的方向圖(f=1.8Ghz)圖7 低頻頻段的方向圖(f=2.45Ghz) 另外一種是使用FR4材料以及小地板來(lái)減小耦合,天線結(jié)構(gòu)如圖8所示,天線陣的S參數(shù)仿真結(jié)果如圖9所示??梢钥闯?,在整個(gè)工作頻段內(nèi),天線陣實(shí)現(xiàn)了低于15 dB的隔離度,并實(shí)現(xiàn)了較好的匹配效果。圖8 使用FR4材料以及小地板的天線陣圖9 天線陣的S參數(shù)仿真2 結(jié)束語(yǔ)本文介紹一個(gè)可用于MIMO的二元PIFA天線陣,其中每個(gè)天線單元工作于3個(gè)頻段。提出了兩種方法來(lái)減小天線間的隔離度。一種是使用懸空且和兩個(gè)天線相連

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