一个面向5G智能手机的双频双天线系统,通过特征模式理论和表面电流分析设计

科学领域:

• 电磁学和天线理论
• 无线通信系统无线通信系统
• 超材料和新型结构

背景情况:

• 5G移动终端需要紧,高性能天线,能够跨多个频段运行.
• 靠近距离的天线元件之间的相互合降低了系统性能,需要有效的解技术.
• 现有的天线设计往往难以平衡移动应用的尺寸,性能和成本.

研究的目的:

• 为5G移动终端提出和验证一个紧的双带双天线系统,以增强相互合减少.
• 为了利用特征模式理论和表面电流分布来优化天线设计和性能.
• 为未来的紧天线开发建立一个系统和可重复的设计方法.

主要方法:

• 利用特征模式理论 (CMT) 和表面电流分布分析来指导天线设计和优化元素放置.
• 在低频段 (3.3-3.6 GHz) 实现了有缺陷的地面结构 (DGS) 脱,在高频段 (5.1-5.9 GHz) 实现了中和线 (NL).
• 设计了两个修改后的反转F天线元件,在一个紧的6毫米×34毫米的足迹内背靠背的配置中具有寄生性食.

主要成果:

• 实现了显著的相互合减少,隔离水平在下段为<-25.5dB,在上段为<-23.3dB.
• 拟议的天线系统具有紧的尺寸 (约为0.07λmin × 0.41λmin) 并保持良好的性能.
• 展示了一个系统的设计方法,直接将当前分布转化为物理天线参数,减少经验设计代.

结论:

• 拟议的紧型双带双天线系统有效地解决了5G移动终端的相互合挑战.
• 整合CMT和表面电流分析为小型化天线提供了强大的和可重复的设计方法.
• 开发的系统为先进的移动通信应用提供了可扩展和具有成本效益的解决方案.