小型化及多頻段天線技術(shù)研究.pdf

1、近年來,射頻識別(RFID)以及移動通信等多種無線通訊技術(shù)飛速發(fā)展。天線,做為無線通信系統(tǒng)中最重要的部件之一,其尺寸問題成為制約系統(tǒng)進(jìn)一步小型化的瓶頸之一,所以天線的小型化設(shè)計對于無線通信系統(tǒng)的小型化、高集成化、高性能化有著舉足輕重的作用。另一方面,隨著超大規(guī)模集成電路和高性能電池技術(shù)的飛速發(fā)展,移動通信終端集成越來越多的功能。這要求移動通信終端天線具有多頻段工作的能力,從而滿足不同地區(qū)不同標(biāo)準(zhǔn)的移動通信、衛(wèi)星通信、短距離通信和寬帶接入

2、通信的需求。
　　 本文針對RFID系統(tǒng)以及移動通信系統(tǒng)研究小型化和多頻段天線技術(shù)。主要包括RFID標(biāo)簽天線的小型化、通用化、多頻段設(shè)計研究,無源及電可重構(gòu)移動終端多頻段天線設(shè)計研究,RFID天線測量研究及傳播分析。具體內(nèi)容闡述如下:
　　 1.首先推導(dǎo)出小型化RFID標(biāo)簽中常用的彎折偶極子天線匹配標(biāo)簽高Q值芯片時的簡單估算公式,從而使得此類天線的初始建模參數(shù)估計變得簡便快捷。其次研究了多種RFID標(biāo)簽天線,包括:設(shè)計了

3、一種新穎的能夠滿足840-960MHz頻段通信要求的寬帶RFID標(biāo)簽天線,該天線不僅能夠滿足ISO180006c整個頻段的通信要求,而且可以覆蓋我國新增的用于RFID通信的頻段(840-845MHZ)；設(shè)計了一種新穎的雙頻RFID天線并給出其等效電路,該天線的優(yōu)勢在于無需外加匹配電路就能夠在兩個頻段上分別匹配同一芯片不同的阻抗值；設(shè)計了一種新穎的非對稱偶極子天線,該天線利用場分量對消的原理得到全向輻射的能力,并且其輻射性能受電路中其它金

4、屬部件的影響較小。
　　 2.針對移動通信終端多功能化的趨勢,提出了一個可覆蓋八個通信頻段的單端口饋電無源五次諧振天線,并且詳細(xì)地討論了該天線的設(shè)計思路和設(shè)計準(zhǔn)則。該天線不僅能夠滿足2G和3G移動通信需求,而且能夠滿足IMT-Advanced(4G)擴(kuò)展頻段、衛(wèi)星定位、無線寬帶接入通信系統(tǒng)的需求。
　　 3.為了解決天線尺寸與天線可覆蓋帶寬之間的矛盾,利用可重構(gòu)技術(shù)研究了在天線尺寸不變的情況下覆蓋更多通信頻段的設(shè)計方法。

5、僅利用一個射頻開關(guān)通過不斷優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)了可覆蓋九通信頻段、十通信頻段和十一通信頻段的天線。本文對性能最優(yōu)異的十一頻段天線進(jìn)行加工制作和測量,測量結(jié)果表明該天線不僅能夠滿足2G和3G,IMT-Advanced(4G)擴(kuò)展頻段移動通信、衛(wèi)星定位和無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的需求,而且能夠滿足TD-LTE,藍(lán)牙和WiMAX系統(tǒng)的通信需求。
　　 4.為了準(zhǔn)確測量RFID標(biāo)簽天線的各項(xiàng)性能參數(shù),設(shè)計并制作了一個可用于RFID標(biāo)簽天線測量的測