八端口5G移动通信手机天线阵列的设计.doc

摘要:本文提出了移动通信手机天线5G应用，工作在3.3GHz~3.6GHz低频段频带内。本文介绍了天线的设计过程，并提出天线的增益、输入阻抗、驻波比、极化的几个重要参数对天线效益的影响。天线单元采用轻巧的微带缝隙天线设计，在基质材料的地平面边缘放置L型开槽，在基质材料另一面辅以L型馈线进行微带线和同轴的混合馈电方式。由于单个天线单元的增益不能达到要求，所以采用八端口天线阵列设计，并为八端口天线阵列配置了一分八路Wilkinson功率分配器。Wilkinson功率分配器运用微带型设计，并具有完整的地平面。运用HFSS仿真软件进行八端口天线阵模型与Wilkinson功率分配器模型的搭建和仿真，分析天线结构对天线单元性能的影响、单个天线单元与天线组阵的区别，并用针对不足之处进行优化仿真。最后将天线制作为实物，结合Wilkinson功率分配器进行组装测试。

关键词：5G移动通信；低频段；缝隙天线；Wilkinson功率分配器

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1 研究背景和意义-1

1.2 研究的主要工作和创新-1

2 微带线的基本特征-3

2.1 微带天线基本概念-3

2.2 移动天线的基本参数-3

2.2.1 天线的方向图-3

2.2.2 天线的方向性系数和增益-4

2.2.3 天线的输入阻抗-4

2.2.4 天线的驻波比-5

2.2.5 天线的工作带宽-6

2.2.6 天线的极化-6

3 天线及其阵列设计-7

3.1 天线性能指标-7

3.2 天线单元设计-9

3.3 天线仿真分析-10

3.4 天线优化分析-12

4 一分八路功分器设计-17

4.1 功分器单元设计-17

4.2 功分器的仿真分析-19

4.3 功分器的优化分析-21

5 PCB绘制及其组装-25

5.1 PCB绘制-25

5.2 实际组装-26

结    论-28

参 考 文 献-29

致    谢-30