基于手持移动设备的可重构天线的设计方法详解.doc
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1、基于手持移动设备的可重构天线的设计方法详解O 引言目前,各种通信系统发展的重要方向之一是大容量、多功能、超宽带。通过提高系统容量、增加系统功能、扩展系统带宽,一方面可以满足日益膨胀的实际需求,另一方面也可以降低系统成本。而天线作为各种无线通信系统的前端,其性能对于通信系统整体功能具有重要的影响,因此也相应的对其提出了诸如多频、宽带、小型化等要求。随着无线通信系统的日益复杂化,单一的传统天线已经不能满足要求。而多天线设计虽然可以满足新一代无线通信系统对天线的高要求,但是,天线数目的增多,会使设备成本、天线的空间布局等问题凸显出来。特别是在手持移动设备上,由于空间有限,使得多天线的设计异常困难。在
2、这种情况下,可重构天线就具有非常明显的优势。它可在不改变天线的尺寸和结构的情况下在天线的方向图、工作频率、极化特性等方面实现重构,从而使一个天线能够实现多个天线的功能,适应移动终端不同的应用环境和要求。在天线的方向图可重构方面,目前的研究主要集中在采用八木形式的结构上。即通过开关控制来改变反射器或引向器的有效谐振长度,从而实现反射或者引向作用,使天线的辐射方向发生变化。但是,这种方式需要多个天线。故在手持终端有限的空间下,采用这种方式有很大的困难。另外,在天线极化方式可重构方面,研究的重点也是单贴片的天线,即通过在天线上开槽或者采用多条馈线,并在不同位置安装开关来改变开关的状态从而实现极化方式
3、的变化,但是,这种天线的面积较大,同时采用多条馈线的结构太复杂,都不适用于实际的移动设备。本文提出了一种用于手持移动设备的可重构天线该天线在适当位置安装了RF-PIN开关,可通过直流控制电路控制开关的通断,以使天线以两种正交的线极化方式工作,同时也使天线的方向图发生变化,从而实现极化方式和方向图的重构。该天线结构紧凑,面积小,易于制造,并具有在同一终端安装多个天线来实现MIMO(多输入多输出系统)的潜力,故在移动终端中有良好的应用价值。1 天线结构与设计天线可以与手持设备电路板集成在一起,安装在电路板的左上角,其结构和RF-PIN开关控制电路示意图如图1所示。通常的天线版图位于介质基片的底面,
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