一種用于手持移動終端的可重構天線設計
摘要:提出了一種可用于手持移動終端的可重構天線的設計方法。該天線安裝有兩個RF-PIN開關,可通過一個直流控制電路控制開關的狀態,以使天線的極化方式和輻射方向圖發生變化,從而實現極化可重構和方向圖可重構。該天線結構緊湊,易于與電路板集成在一起,在移動終端中有良好的應用價值。
關鍵詞:可重構天線;極化方式;方向圖;RF-PIN開關
O 引言
目前,各種通信系統發展的重要方向之一是大容量、多功能、超寬帶。通過提高系統容量、增加系統功能、擴展系統帶寬,一方面可以滿足日益膨脹的實際需求,另一方面也可以降低系統成本。而天線作為各種無線通信系統的前端,其性能對于通信系統整體功能具有重要的影響,因此也相應的對其提出了諸如多頻、寬帶、小型化等要求。隨著無線通信系統的日益復雜化,單一的傳統天線已經不能滿足要求。而多天線設計雖然可以滿足新一代無線通信系統對天線的高要求,但是,天線數目的增多,會使設備成本、天線的空間布局等問題凸顯出來。特別是在手持移動設備上,由于空間有限,使得多天線的設計異常困難。在這種情況下,可重構天線就具有非常明顯的優勢。它可在不改變天線的尺寸和結構的情況下在天線的方向圖、工作頻率、極化特性等方面實現重構,從而使一個天線能夠實現多個天線的功能,適應移動終端不同的應用環境和要求。
在天線的方向圖可重構方面,目前的研究主要集中在采用八木形式的結構上。即通過開關控制來改變反射器或引向器的有效諧振長度,從而實現反射或者引向作用,使天線的輻射方向發生變化。但是,這種方式需要多個天線。故在手持終端有限的空間下,采用這種方式有很大的困難。另外,在天線極化方式可重構方面,研究的重點也是單貼片的天線,即通過在天線上開槽或者采用多條饋線,并在不同位置安裝開關來改變開關的狀態從而實現極化方式的變化,但是,這種天線的面積較大,同時采用多條饋線的結構太復雜,都不適用于實際的移動設備。
本文提出了一種用于手持移動設備的可重構天線.該天線在適當位置安裝了RF-PIN開關,可通過直流控制電路控制開關的通斷,以使天線以兩種正交的線極化方式工作,同時也使天線的方向圖發生變化,從而實現極化方式和方向圖的重構。該天線結構緊湊,面積小,易于制造,并具有在同一終端安裝多個天線來實現MIMO(多輸入多輸出系統)的潛力,故在移動終端中有良好的應用價值。
1 天線結構與設計
天線可以與手持設備電路板集成在一起,安裝在電路板的左上角,其結構和RF-PIN開關控制電路示意圖如圖1所示。
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