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一种用于手持移动终端的可重构天线设计
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-01 09:43:41



摘要:提出了一种可用于手持移动终端的可重构天线的设计方法。该天线安装有两个RF-PIN开关,可通过一个直流控制电路控制开关的状态,以使天线的极化方式和辐射方向图发生变化,从而实现极化可重构和方向图可重构。该天线结构紧凑,易于与电路板集成在一起,在移动终端中有良好的应用价值。
关键词:可重构天线;极化方式;方向图;RF-PIN开关

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。

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