六频段手机天线的设计

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1、电子测量技术第３５卷第６期研究与设计ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１２年６月六频段手机天线的设计赵国煌王安国陈彬（天津大学电子信息工程学院天津３０００７２）摘要：提出了一种应用在手机终端上，同时能够覆盖无线通信频段中六频段的新型天线设计。在设计中应用到了多个短截线和条带线来产生多频段。整个天线包括接地面在内的体积是３８ｍｍ×１４０ｍｍ×７ｍｍ。该天线能够工作在ＬＴＥ７００、ＡＭＰＳ８００、ＧＳＭ９００、ＩＳＭ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ和ＷｉＭＡＸ这６个频段。根据计算、仿真优化的尺

2、寸，对天线原型进行了制作与测试，在最后给出了软件仿真结果和实际测试结果，结果显示两者基本吻合。关键词：手机天线；手机内置天线；ＬＴＥ；多频段天线中图分类号：ＴＰ２文献标识码：ＡＤｅｓｉｇｎｏｆａｎｉｎｔｅｒｎａｌｓｉｘ－ｂａｎｄａｎｔｅｎｎａｆｏｒｍｏｂｉｌｅｐｈｏｎｅｓＺｈａｏＧｕｏｈｕａｎｇＷａｎｇＡｎｇｕｏＣｈｅｎＢｉｎ（ＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｓｉｘ－ｂａ

3、ｎｄｉｎｔｅｒｎａｌａｎｔｅｎｎａｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｐｅｒｓｏｎａｌｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｂｉｌｅｈａｎｄｓｅｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅａｎｔｅｎｎａ，ｖａｒｉｏｕｓｔｕｎｉｎｇｓｔｕｂｓａｎｄｓｔｒｉｐｓａｒｅｕｓｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｕｌｔｉｂａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｇｒｏｕｎｄｐｌａｎｅ，ｏｖｅｒａｌｌｓｉｚｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｔｅｎｎａｉｓ３８ｍｍ×１４０ｍｍ×７ｍｍ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｉｓｓｕｉ

4、ｔａｂｌｅｆｏｒｉｎｔｅｒｎａｌｓｉｘｗｉｒｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓ：ＬＴＥ７００，ＡＭＰＳ８００，ＧＳＭ９００，ＩＳＭ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＷＬＡＮａｎｄＷｉＭＡＸ．Ｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｗａｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｉｎａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈａｎｄｓｅｔａｎｔｅｎｎａ；ｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｂｉｌｅａｎｔｅｎｎａ；ＬＴＥ；ｍｕｌｔｉｂａｎｄａｎｔｅ

5、ｎｎａ性。本文提出一种单天线设计，该天线能够覆盖ＬＴＥ７０００引言（６９８～８６２ＭＨｚ），ＡＭＰＳ８００（８２４～８９４ＭＨｚ），ＧＳＭ９００目前，随着移动通信的发展，对于应用在手机上的频段（８８０～９６０ＭＨｚ），ＩＳＭ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（２４００～２４８０），ＷＬＡＮ也越来越多，这就要求手机能够同时工作在多频段上，而且（２４００～２４８３ＭＨｚ）和ＷｉＭＡＸ（３４００～３６００ＭＨｚ），同时小型化天线对于手机内置天线来讲是必然的趋势。该天线能够很好的独立控制各个条带线的长度来获得所需很多研究者关于在天线的小型化

6、和多频段要求上做了的频段。大量的工作［１－３］。ＬＴＥ（ｌｏｎｇｔｅｒｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）是３Ｇ技术的演进，其中７１０ＭＨｚ是ＬＴＥ的１个重要频段，一般来讲，１天线结构及设计移动设备有限的体积与７１０ＭＨｚ较大的波长给设计师们本文所提出的天线结构如图１所示。提出了苛刻的要求。为了满足ＬＴＥ在高数据率和高系统在图１中可以看出天线具有比较简单的结构，除了辐容量方面的需求，ＬＴＥ系统需支持多天线ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ射贴片外，为了便于分析，其他带线均用数字１到６依次标ｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ）技术，而本设

7、计采用单天线，能够满出，如图２所示。足ＬＴＥ低频段６９８～８６２ＭＨｚ的需求。一些文献中［４－７］这些辐射单元折叠后放在介质板的前端，并且通过设计的天线已经应用在频段ＧＳＭ９００和ＤＣＳ１８００上。文ＳＭＡ接头馈电，其中Ｕ形带线（带线１）和接地面相连接。献［７－９］采用折叠和弯曲贴片形式来使得天线能够产生多整个辐射单元采用０．２ｍｍ厚度的黄铜片制作，折叠后整频段，我们还可以通过采用修改接地面来使得天线能够获个体积为３７ｍｍ×２０ｍｍ×７ｍｍ，介质采用介电常数为得更好的匹配特性［１０－１２］。４．４的ＦＲ４材料，介质板的

8、面积选为３８ｍｍ×１２０ｍｍ，足通常寄生元件用来使天线能够获得更宽的带宽，但是够应用在手机终端上。这种方法不能够很好的独立控制各个元件贴片之间的耦合本文于２０１２年４月收到。·５０·赵国煌等：六频段手机天线的设计第６期在图２中，辐射单元通过ＳＭＡ接头馈电后，电流从带线２和带线３上的点Ａ到点Ｂ再到Ｄ（电流路径为从结果中我们可以看出，