基于RF MEMS開關(guān)的多頻可重構(gòu)PIFA天線.pdf

1、目前，無線通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向為小型化，超寬帶和功能多樣化。因此，天線作為無線傳輸系統(tǒng)必不可少的基本部件，一方面被要求擴(kuò)展帶寬，另一方面需要便于攜帶和安裝，傳統(tǒng)的天線設(shè)計一般是通過增加天線數(shù)量來實現(xiàn)多個頻段的要求，天線的密度不斷提高，由此也帶來了嚴(yán)重的電磁耦合干擾，因此，傳統(tǒng)天線的形式和功能已經(jīng)跟不上系統(tǒng)小型化、電磁兼容等特性的需求。為了克服這一問題，可重構(gòu)天線這個概念被提出、應(yīng)用和發(fā)展?？芍貥?gòu)天線是通過加載一個或者多個可控制器件對天

2、線的某些性能在一定范圍內(nèi)可重構(gòu)。因此，在可重構(gòu)天線的實現(xiàn)過程中，需要增加更多的器件對電流進(jìn)行控制，如MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機械系統(tǒng))開關(guān)、二極管開關(guān)等。
　　RF MEMS開關(guān)作為最近飛速發(fā)展起來的一種開關(guān)器件，它和傳統(tǒng)的FET(Field Effect Transistor，場效應(yīng)晶體管)開關(guān)及PIN二極管開關(guān)相比其主要優(yōu)點有:插入損耗低、隔離度好、線性化好、低功耗、微波特性

3、好、尺寸小以及易集成。在民用領(lǐng)域，它是可重構(gòu)天線的重要控制元件，在手機以及其他移動通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
　　平面倒F天線(PIFA)是一種手機內(nèi)置天線，因為它體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、加工成本低、制作簡單、吸收率低等優(yōu)點，在目前的手機設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用。PIFA天線實現(xiàn)多頻段的方法有很多，一種是通過采用多分支結(jié)構(gòu)使其能夠工作在不同的頻段以達(dá)到多頻化的目的，但是其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，另外一種比較有效的辦法是通過在主輻射面或者地板上開槽，改變

4、電流分布和場分布以實現(xiàn)多頻化的效果;現(xiàn)有的文獻(xiàn)一種方法是通過在頂層貼片上開槽，實現(xiàn)PIFA天線的三頻諧振特性，但它的工作帶寬會較窄，不能滿足實際通信頻段的需要;也有能滿足實際通信頻段的需要，但是在低頻段，天線的回波損耗較高。另一種方法是在PIFA天線的多個位置加載可以開關(guān)控制的短路針，通過接通其中一個或多個射頻開關(guān)產(chǎn)生多種可能的組合，但是這個天線在能耗上較高。
　　本文提出一種新型的基于RF MEMS開關(guān)的三頻段可重構(gòu)天線，這個天