应用于5G终端的天线设计

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1、雅衫＿硕士学位论文Ｉ參应用于５Ｇ终端的天线设计Ｉ作者姓名陈思雨指导教师姓名、职称刘英教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1502120860分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文应用于5G终端的天线设计作者姓名：陈思雨一级学科：电子科学与技术二级学科：电磁场与微波技术学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：刘英教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月AntennaDesignfor5GTerminalApplicationsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentof

2、therequirementsforthedegreeofMasterinElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyByChenSiYuSupervisor:LiuYingTitle:ProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而

3、使用过的材料一。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一切法律责任，本人承担本人签名■〇：膝日期Ｌ．＞：＾西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宂生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文＾■同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技

4、大学。本人签名：ｍＪＳ导师签名：．Ｍ日期：ＸＩＬ？〇日期：純‘摘要摘要随着无线通信技术的飞速发展，目前全球已处于4G系统规模商用阶段。然而，4G系统的标准已无法满足人们对于更高数据传输速率的需求。因此，5G成为当前移动通信产业的关注焦点。面向2020年及未来的5G系统研发正在全球范围内如火如荼地开展。未来的5G系统将着眼于全频段，即不仅局限于低频段（6GHz及以下频段），也将考虑高频段（毫米波频段）。天线作为移动通信的前沿神经系统，其研究与设计对移动通信起着至关重要的作用。而5G终端作为5G商用的基础模块之一，5G终端天线的设计必将成为5G部署的重要环节

5、之一。鉴于此，本文对可应用于5G终端的天线进行了研究与设计。首先，本文对多输入多输出（Multiple-InputMultiple-Output,MIMO）手机天线的设计基础以及相控阵天线的设计原理进行了研究。对手机天线设计中经常采用的天线类型进行了分析。对MIMO手机天线设计中经常采用的去耦合方法进行了研究总结。对相控阵天线的工作原理进行了阐释。其次，针对5G低频段，设计了4款5G手机天线。这4款天线均工作在3.5GHz，可以实现对3.4-3.6GHz频段的覆盖。第一款天线采用8个L形单极子缝隙单元。通过优化缝隙参数和馈电线结构，可将天线净空减小到1.5mm。该天线结构简单且净空小，适

6、用于现在的宽屏手机。第二款天线采用L形单极子缝隙单元和倒F天线（InvertedF-shapedAntenna,IFA）单元两种单元结构，组成混合型天线。利用两种单元不同的辐射机制，提高了天线的隔离度。第三款天线采用8个IFA单元，利用正交极化以及中心对称结构提高了单元间的隔离度。第四款天线和第三款天线结构相似，不同的是将单一的IFA单元换成L形单极子缝隙单元和IFA单元两种单元结构，隔离度可以达到12.5dB以上。最后，针对5G高频段，设计了2款相控阵手机天线。这2款天线均工作在28GHz，可以实现对27-29GHz频段的覆盖。第一款天线是一款8单元一维线性相控阵天线，天线单元采用印刷

7、偶极子天线。将天线单元按一定的间距合理排列，形成一维线性相控阵，最终实现宽角域波束扫描。第二款天线是一款可以对空间进行360波束扫描的天线阵。该天线阵由四个一维线性相控阵组成，其中三个线性阵采用的天线单元为耦合馈电的矩形贴片天线。这三个线性阵两两正交放置在地板顶部，可实现在前、上、下三个方向上的波束扫描。第四个线性阵采用的天线单元为偶极子天线，该线性阵放置在地板底部，用来覆盖后方空间。本文针对5G低频段和高频段所设计的手机天线，其在