LTE手机MIMO天线设计
5G移动终端MIMO天线的设计
5G移动终端MIMO天线的设计随着5G技术的快速发展和广泛应用，对于5G移动终端天线的设计也提出了新的要求。
MIMO（Multiple Input Multiple Output）天线技术作为一种关键技术，能够提高终端的无线通信性能和系统容量。
本文将从天线系统的基本概念、MIMO天线设计的原理和关键技术等方面进行综述。
1.MIMO天线系统的基本概念MIMO天线系统是指在发射端和接收端都采用多个天线的系统。
利用多个天线可以实现多个独立的传输通道，从而提高系统的数据吞吐量和可靠性。
MIMO技术通过合理设计天线系统，可以充分利用多路径传播的特点，减小传输链路的干扰，提高系统的信号覆盖范围和抗干扰能力。
2.MIMO天线设计的原理MIMO天线设计主要涉及到以下几个方面的问题：天线阵列的布局、天线元件的选择、天线分集和天线的匹配等。
2.1天线阵列的布局天线阵列的布局是MIMO天线设计的关键环节。
在多输入天线设计中，一般采用均匀线阵或均匀面阵的布局方式。
在MIMO系统中，天线的间距需要满足一定的条件，才能使各个天线之间的信号独立传输，从而实现多个独立的传输通道。
2.2天线元件的选择MIMO天线设计中，天线元件的选择对系统的性能有很大的影响。
天线元件一般分为全向天线和定向天线两类。
在MIMO系统中，需要选择能够提供良好辐射特性和稳定性能的天线元件，以满足系统的要求。
2.3天线分集MIMO天线系统在设计中还需要考虑天线的分集性能。
在MIMO系统中，天线的分集可以大大提高系统的抗干扰能力和运行稳定性。
通过合理设计天线的分集方式，可以降低系统的误码率，提高系统的性能。
2.4天线的匹配天线的匹配是MIMO天线设计中另一个重要的问题。
天线的匹配程度直接影响系统的发射功率和接收信号质量。
通过合理调整天线的参数和网络参数，可以实现天线的低VSWR（电压驻波比）和较好的匹配性能，从而提高系统的传输效能。
3.MIMO天线设计的关键技术在5G移动终端MIMO天线设计中，有几个关键技术需要重点研究和应用。
《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G时代的到来，移动通信技术得到了快速发展，对于移动终端的天线技术也提出了更高的要求。
多输入多输出（MIMO）天线技术因其能够显著提高通信系统的频谱效率和数据传输速率，已经成为5G移动通信的关键技术之一。
本文将重点探讨面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究的相关内容。
二、MIMO天线技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）天线技术是一种在发送端和接收端分别使用多个天线的技术。
通过这种方式，MIMO系统能够在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，显著提高通信系统的频谱效率和数据传输速率。
MIMO天线技术在5G移动通信中的应用，将有助于解决频谱资源紧张、数据传输速率需求大等问题。
三、5G移动终端MIMO天线设计针对5G移动终端的MIMO天线设计，主要涉及到以下几个方面：1. 天线阵列设计：根据5G信号的特性和移动终端的尺寸，设计合适的天线阵列布局。
常见的阵列布局包括线阵和面阵，需要根据具体需求进行选择。
2. 信号处理算法：为了克服多径效应和信号干扰等问题，需要设计合适的信号处理算法。
这包括波束成形、空时编码等技术，以提高信号的传输质量和可靠性。
3. 材料选择与制造工艺：选择合适的材料和制造工艺，以确保MIMO天线的性能稳定、可靠性高。
常见的材料包括金属、塑料等，制造工艺则包括印刷电路板技术、金属成型技术等。
4. 考虑尺寸与成本：在保证性能的前提下，应尽量减小天线的尺寸和成本，以满足移动终端的便携性和价格要求。
四、MIMO天线的研究现状与挑战目前，MIMO天线技术在5G移动通信中的应用已经得到了广泛的研究。
然而，仍存在一些挑战需要解决。
例如，如何进一步提高MIMO天线的频谱效率和数据传输速率、如何减小天线尺寸和成本、如何克服多径效应和信号干扰等问题。
此外，随着5G 技术的不断发展，还需要进一步研究MIMO天线与其他先进技术的结合，如人工智能、物联网等。
《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G技术的不断发展，移动通信的速度和容量都在持续增加，为了满足这一需求，多输入多输出（MIMO）天线技术逐渐成为了研究的热点。
MIMO天线技术能够显著提高系统性能，通过利用空间中的多径传播效应，不仅可以在相同频率和功率条件下实现更远的通信距离，还能显著提升系统的频谱效率和系统可靠性。
本文主要讨论了面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究，以推动5G通信技术的发展。
二、MIMO天线的基本原理与优势MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）天线技术是一种利用多根天线在发射端和接收端同时进行信号传输和接收的技术。
其基本原理是利用空间中的多径传播效应，通过多个天线单元接收和发送信号，以提高信号的传输质量和系统的容量。
MIMO天线的优势在于：一是频谱效率和系统可靠性的提高；二是可以有效地抵抗多径干扰和衰落；三是能够提高系统的覆盖范围和通信距离。
这些优势使得MIMO天线技术在5G移动通信中具有广泛的应用前景。
三、5G移动终端MIMO天线的设计与实现（一）设计需求与约束针对5G移动终端的MIMO天线设计，我们首先要明确设计需求与约束。
如考虑到终端的尺寸、重量、成本以及工作环境等因素，我们需要设计出一种既满足性能要求又具有实用性的MIMO天线。
（二）天线阵列设计在MIMO天线阵列设计中，我们通常采用多种阵列形式，如均匀线阵、平面阵列等。
这些阵列形式可以根据实际需求进行选择和组合，以达到最佳的信号传输效果。
同时，我们还需要考虑天线的极化方式，如垂直极化、水平极化等，以适应不同的传播环境。
（三）关键参数优化在MIMO天线的设计过程中，关键参数的优化是必不可少的环节。
如天线的增益、辐射效率、阻抗匹配等参数都需要进行优化，以达到最佳的信号传输效果。
此外，我们还需要考虑天线的互耦问题，通过优化设计降低互耦对系统性能的影响。
四、实验与仿真分析为了验证设计的有效性，我们进行了实验与仿真分析。
《2024年宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的飞速发展，移动通信设备对天线性能的要求日益提高。
特别是在智能手机领域，宽频带、高隔离度的多输入多输出（MIMO）天线设计成为了研究的热点。
本文将重点研究宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计，分析其设计原理、优化方法及实际应用效果。
二、5G MIMO手机天线设计原理5G MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是一种通过在基站和移动设备之间使用多个天线来提高数据传输速率和可靠性的技术。
而天线的设计是MIMO技术实现的关键。
1. 宽频带设计宽频带设计可以使得天线在更宽的频率范围内工作，从而提高通信的灵活性和效率。
为了实现宽频带设计，通常采用优化天线的结构、材料和尺寸等方法。
此外，采用新型的宽带技术，如频率复用技术、极化分集技术等也可以提高天线的频带宽度。
2. 高隔离度设计高隔离度可以减少不同天线之间的相互干扰，提高通信质量。
为了实现高隔离度设计，可以采用不同的天线布局、隔离材料和隔离技术等方法。
例如，可以采用不同的天线阵列布局、引入隔离材料（如隔离膜、隔离墙等）或采用新型的隔离技术（如电磁波吸收材料等）。
三、宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计在宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计中，需要综合考虑天线的结构、材料、尺寸以及布局等因素。
以下是一些主要的设计步骤和优化方法：1. 确定天线类型和结构根据应用需求和设计要求，选择合适的天线类型和结构。
例如，可以采用PIFA（Planar Inverted-F Antenna）天线、倒F天线（Inverted-F Antenna）等类型，并根据需要进行组合和优化。
2. 优化天线尺寸和材料通过仿真分析和实验测试，优化天线的尺寸和材料，以实现宽频带和高隔离度的要求。
可以采用新型的材料和工艺，如柔性材料、印刷电路板等。
3. 布局设计和隔离技术合理布局天线阵列，减少不同天线之间的相互干扰。
《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展，移动通信设备的需求和性能要求也在不断提高。
多输入多输出（MIMO）技术作为5G通信系统中的关键技术之一，其天线设计的重要性不言而喻。
本文旨在研究和设计面向5G移动终端的MIMO天线，以提高通信系统的性能和可靠性。
二、MIMO天线技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是一种利用多根天线进行数据传输的技术，可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，提高系统的信道容量和传输速率。
在5G移动通信系统中，MIMO技术的应用对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。
三、5G移动终端MIMO天线设计3.1 设计要求针对5G移动终端的MIMO天线设计，我们需要考虑以下要求：（1）高效率：天线应具有较高的辐射效率和转换效率，以保证信号的传输质量。
（2）高隔离度：多根天线之间的隔离度要高，以避免信号干扰和衰减。
（3）小型化：天线尺寸应尽可能小，以适应5G移动终端的紧凑型设计。
（4）多频段支持：天线应支持多个频段，以满足5G系统的频谱需求。
3.2 设计方案针对上述要求，我们提出了一种基于分形结构和介质谐振的MIMO天线设计方案。
该方案通过优化天线的结构参数和介质材料，实现了高隔离度、小型化和多频段支持的设计目标。
具体来说，我们采用了分形结构来减小天线的尺寸，同时利用介质谐振器来提高天线的辐射效率和转换效率。
此外，我们还通过优化天线间的距离和角度，提高了多根天线之间的隔离度。
四、仿真与实验分析为了验证所设计MIMO天线的性能，我们进行了仿真和实验分析。
首先，我们利用电磁仿真软件对天线进行了建模和仿真，得到了天线的辐射特性、阻抗特性和隔离度等参数。
然后，我们制作了实际的天线样品，并在实验室环境下进行了实验测试。
测试结果表明，所设计的MIMO天线具有较高的辐射效率、转换效率和隔离度，能够满足5G移动终端的通信需求。
科技成果——LTE终端MIMO天线宽频高隔离技术研究及性能验证平台研发与产业化
科技成果——LTE终端MIMO天线宽频高隔离技术研究及性能验证平台研发与产业化技术开发单位中国信息通信研究院适用范围无线传输成果简介多输入多输出（Multi-Input Multi-Output，MIMO）技术是一种高频谱效率的无线传输技术，是LTE实现规模商用的关键技术之一。
MIMO技术的应用包括几个关键步骤：1、MIMO天线设计；2、MIMO天线性能验证；3、终端大规模生产应用。
本项目的主要工作是解决这三个关键步骤中的难题：1、LTE终端要求MIMO天线具备小型化、宽带化、高隔离度的特点，而三项指标相互制约，已有的天线设计方案难以兼顾其协同要求；2、由于MIMO天线的性能与所处的信道环境息息相关，而传统SISO全电波暗室只能模拟无反射的“干净”环境，无法构建MIMO 信道，因此无法直接进行MIMO天线测试。
3、结合当前消费者需求，实现重量轻、厚度薄、大屏幕、窄边框、金属边框等要求的全网通LTE终端对终端企业提出了更高要求。
主要技术指标1、LTE终端MIMO天线技术首次实现了全频段覆盖（700MHz-5.8GHz），其中700MHz-960MHz隔离度大于10dB，其他频段大于15dB；2、MIMO天线测试平台搭建国内外首套辐射两阶段法测试系统，其测试结果稳定测试速度提升30%，且系统成本仅为多探头暗室系统的60%。
研发的天线测试平台成为国际唯一的MIMO天线测试对标平台。
效益分析随着移动互联网时代的到来，人们对无线通信系统吞吐量的要求越来越高。
MIMO技术可以在不多占用频谱和功率资源的条件下，成倍提高系统频谱效率和吞吐量，已经成为当前以及未来蜂窝系统中的核心技术之一。
相应地，多天线终端在移动终端中市场份额越来越高，终端MIMO天线性能的优劣在很大程度上影响了MIMO传输性能，移动终端MIMO天线设计与性能评估因而成为业界关注热点。
移动终端一般体积较小，且需要支持多种不同的无线接入方式，因而其天线工作频段较宽，另外为保证MIMO传输性能，其多个天线单元之间需要保持较高的隔离度，因而良好的终端MIMO天线应当同时具备小型化、宽带化、高隔离度等特性。
《2024年宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展，手机天线作为无线通信的重要部分，其性能的优劣直接影响到手机通信的质量和效果。
本文将着重探讨宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计研究，以期为提升手机通信性能提供一定的理论支持和实际指导。
二、5G MIMO技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是5G通信中的关键技术之一，通过在发射端和接收端使用多个天线，可以有效地提高通信系统的容量和可靠性。
然而，随着MIMO技术的广泛应用，手机天线的设计面临着更大的挑战，如宽频带、高隔离度等问题。
三、宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计（一）设计思路为了实现宽频带高隔离的5G MIMO手机天线，设计过程中需要充分考虑天线的结构、材料、尺寸等因素。
首先，通过优化天线结构，增大天线的有效工作频带；其次，采用高隔离技术，减少不同天线之间的耦合干扰；最后，选择合适的材料和尺寸，以确保天线的性能稳定。
（二）关键技术1. 宽频带技术：通过采用特定的天线结构和阻抗匹配技术，可以增大天线的有效工作频带。
例如，采用分形结构、加载技术等，可以有效地拓展天线的频带范围。
2. 高隔离技术：高隔离是MIMO天线的重要指标之一。
通过优化天线间距、采用特定材料等手段，可以减小不同天线之间的耦合干扰。
例如，可以采用电磁波隔离材料、优化天线布局等方式，提高天线的隔离度。
（三）设计实例以某款5G手机为例，采用宽频带高隔离MIMO天线设计方案。
首先，根据手机尺寸和用户需求，确定天线的布局和结构；其次，通过仿真分析，优化天线的结构和尺寸；最后，进行实际测试，验证天线的性能。
经过多次迭代和优化，最终得到满足宽频带和高隔离度要求的5G MIMO手机天线。
四、实验结果与分析（一）实验结果通过实际测试，得到该款5G手机天线的性能参数。
包括工作频带、增益、辐射效率、隔离度等指标均达到设计要求。
《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G时代的到来，移动通信技术正在飞速发展。
多输入多输出（MIMO）技术作为5G通信的关键技术之一，对于提高系统容量和频谱效率具有重要作用。
而MIMO天线的优化设计则是实现这一目标的关键环节。
本文旨在探讨面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究，为后续的研发工作提供理论支持和实践指导。
二、MIMO天线技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是一种利用多根天线在发送端和接收端之间进行信号传输和接收的技术。
通过在发送端和接收端配置多根天线，MIMO技术可以提高信道容量、增加传输速率和抗干扰能力。
而MIMO天线的优化设计是实现这些目标的基础。
三、5G移动终端MIMO天线设计（一）设计要求针对5G移动终端的MIMO天线设计，主要考虑以下要求：1. 高效性：天线应具有较高的增益和较低的损耗，以保证信号传输的效率。
2. 兼容性：天线应与5G频段相适应，同时兼容其他通信频段。
3. 稳定性：在各种环境下，天线应保持稳定的性能，包括抗干扰能力和辐射性能。
（二）设计思路1. 天线布局：根据5G信号的特性和移动终端的尺寸，合理布局多根天线，确保它们之间相互干扰最小化。
2. 阻抗匹配：通过调整天线的阻抗，使其与传输线的阻抗相匹配，降低反射和损耗。
3. 极化与模式控制：设计合适的极化方式和模式控制策略，以提高天线的辐射效率和抗干扰能力。
四、MIMO天线优化方法（一）阵列优化通过调整天线的阵列布局，优化天线的辐射方向图和增益。
可以采用不同的阵列结构，如线阵、面阵等。
（二）软件算法优化利用数字信号处理技术，通过软件算法对MIMO系统的信号进行预处理和后处理，提高系统的性能和抗干扰能力。
（三）材料与结构优化采用新型材料和优化结构，提高天线的辐射效率和稳定性。
例如，采用高介电常数的材料、优化天线的形状和尺寸等。
五、实验与结果分析（一）实验环境与设备在实验室环境下，使用专业的电磁仿真软件和测试设备进行MIMO天线的设计与测试。
《2024年宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的飞速发展，移动通信设备对天线性能的要求日益提高。
其中，宽频带高隔离的MIMO（多输入多输出）天线设计成为了研究的热点。
本文将探讨宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计原理、方法及实现过程，旨在为5G通信设备的天线设计提供参考。
二、设计背景及意义随着5G网络的普及，对移动通信设备的性能要求不断提高。
MIMO技术作为一种重要的5G通信技术，通过利用多天线技术提高系统的传输速率和可靠性。
然而，传统的手机天线在宽频带和高隔离度方面存在局限性，因此，设计宽频带高隔离的MIMO 天线对于提高5G通信设备的性能具有重要意义。
三、设计原理及方法1. 设计原理宽频带高隔离的MIMO天线设计主要依据的是电磁场理论、天线理论和信号处理技术。
通过合理布局天线单元，优化天线结构，实现宽频带和高隔离度的要求。
同时，采用先进的信号处理技术，提高天线的性能。
2. 设计方法（1）选择合适的天线类型和结构：根据设计需求，选择合适的天线类型和结构，如微带天线、PIFA（平面倒F天线）等。
（2）优化天线布局：通过仿真分析，优化天线单元的布局，使天线在宽频带内具有良好的性能。
（3）采用高隔离技术：通过引入隔离结构、优化天线间距等方式，提高天线之间的隔离度。
（4）信号处理技术：采用数字预编码、波束成形等信号处理技术，进一步提高天线的性能。
四、实现过程1. 确定设计指标：根据需求，确定天线的频段、增益、带宽、隔离度等指标。
2. 仿真分析：利用电磁仿真软件对天线进行仿真分析，优化天线结构和布局。
3. 制作实物：根据仿真结果，制作实际的天线样品。
4. 测试与优化：对实际样品进行测试，根据测试结果对天线进行优化。
5. 完成设计：经过多次迭代和优化，最终完成宽频带高隔离的MIMO手机天线设计。
五、实验结果与分析通过实验测试，我们得到了宽频带高隔离的MIMO手机天线的性能数据。
LTE手机MIMO天线设计
2013 International Workshop on Antenna Technology (iWATA MIMO antenna for mobile applicationsDi Wu(1, S. W. Cheung(2, T.I. Yuk(2 and X.L. Sun(2(1Department of Electronic Engineering, The City University of Hong Kong, Hong Kongandy_110.student@(2Department of Electrical & Electronic Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong[swcheung, tiyuk, xlsun]@eee.hku.hkAbstract — A multiband Multiple-Input Multiple-Output (MIMO antenna for mobile phones applications in the next generation is proposed. The proposed MIMO antenna consists of two identical elements, each having three branches to generate two frequency bands, a wide higher and narrow lower frequency bands. Simulation results show that these two frequency bands can cover the lower band for Long–Term Evolution (LTE, the DCS1800, PCS1900 and UMTS-2100 bands, the Wibro Band, the 2.4-GHz band for the WLAN system and also the upper band for the WiMAX. By cutting a slit on the printed circuit board (PCB serving the ground plane, a great enhancement of isolation between the two antenna elements can be achieved for the two frequency bands.Index Terms—MIMO antennas, multiband antenna, isolation, Long–Term Evolution (LTE, mobile terminals, slit, WiMax, WLANI. I NTRODUCTIONMultiple-Input Multiple Output (MIMO technology has been considered as one of the attractive methods to fulfill the ever-increasing demand for wireless channel capacity,especially for the next generation communication systems. MIMO antenna technology can provide higher receiver gain, increased data rates, larger network throughput, and improved reliability through antenna diversity. However, one of the biggest challenges in the designs of antennas for MIMO systems for mobile devices applications is the mutual coupling among the closely packed antenna elements. Without good isolation between the antenna elements placed in a small area, severe performance degradation in MIMO systems will result. In [1]-[3], different techniques were proposed to reduce mutual coupling between antenna elements in MIMO antennas. These studies were not for the multiband applications on mobile phones. Moreover, the lower band of Long-Term Evolution 700 (LTE700 operation which requires a larger antenna size to obtain and is for the next generation of wireless communication system was not considered.In this paper, the design of a compact MIMO antenna for small mobile terminals is proposed. The MIMO antenna supports dual-band operation, including the lower band of Long-Term Evolution 700 (LTE700. The lower band of LTE700 is operating at a lower frequency band of 700 MHz and so the antenna requires a relatively larger size. This imposes tremendous difficulties to design the MIMO antennas for mobile terminals. Our proposed MIMO antenna consists of two symmetrical elements, each having three radiating branches. Computer simulation is used to study and design the antenna. Simulation results show that the proposed MIMO antenna can generate two frequency bands, a lower band to cover the LTE (lower band operation and a higher band to cover the DCS1800, PCS1900, UMTS-2100 and Wibro Band (2.3-2.4 GHz systems, the 2.4-GHz band for the WLAN system, and upper band for the WiMax system. To reduce mutual coupling and hence increase isolation between the two antenna elements, a straight slit is cut on the printed-circuit board (PCB serving as ground. Simulation results show that the slit can increase the isolation for both the wide higher and lower bands of the antenna. The structures of the two antennas and the length of the slit are studied and optimized by using computer simulation.II. MIMO ANTENNA DESIGNThe geometry of the proposed MIMO antenna for mobile phone applications is shown in Fig. 1. The antenna consisted of two elements placing at the upper and lower corners of a PCB with a volume of 50×110×0.8 mm2. An area 10×45 mm2was cut at the corners of the PCB to make rooms for placing the two antenna elements. The two elements were mirror images of each other on the PCB, hence complementing the radiation patterns. The two elements were placed on the top side of the PCB to achieve good diversity performance and lower correlation coefficient for the MIMO antenna [4].The 2D layout for the antenna elements is shown in Fig. 2. Folding along the two dotted lines would make a 3D antenna as shown in Fig. 1. In Fig. 2, branch 1 was printed on the PCB for the ground plane. The other parts were in a 3D space. The parasitic element was placed near to the antenna element to widen the bandwidth of the upper band at about 2.5 GHz. In order to achieve good matching for the monopole antenna, two identical lumped impedance networks were used at Ports 1 and 2, with each network having an inductance of 5.6 nH to connect in parallel. The long branch of the radiating element in Fig. 2 was used to generate the lower bands (Bands 13 & 14 for LTE. Branches 1 & 2 were used to set the resonant frequency to about 2 GHz, which could generate a remarkably wide higher band. The parasitic element was used for the 2.4-GHz WLAN and WiMAX systems.For MIMO antennas installed on the space-limited mobile terminals, the mutual coupling between the antenna elements will be very a serious concern, due to the sharing of the ground plane where surface currents flow. This is more serious for low frequency bands as the electrical size (space compared to the wavelength of the ground plane becomes smaller. In our proposed MIMO antenna, we cut a slit on the PCB serving as ground to improve the isolation and hence reduce the coupling between the two antenna elements. By cutting the slit, the surface currents on the ground plane would be forced to flow along the slit, which would increase the current path on the ground plane. As a result,the currents on the PCB would become much weaker, hence reducing the effects of the mutual coupling between the MIMO elements and improving the isolation [5]. However, in this design, the length of the slit must be optimized. Computer simulation was used for optimization of the slit in our MIMO antenna and results showed the optimized dimension for the slit is 37.5×1 mm2.Fig. 1 Geometry of proposed MMO antennaFig. 2 Structure of radiating elementIII. S IMULATION R ESULTSThe MIMO antenna was simulated using the EM simulation tool CST, and the simulated S parameters with and without having the slit are shown in the Fig. 3. It can be seen from the simulated results that the antenna had two operation bands, a lower band in the 770-MHz region and a higher band in about the 2-GHz region. In the lower band, a 6-dB return loss could be achieved for the LTE700 Bands 13 & 14 (746-798 MHz. For the higher band, the MIMO antenna had sufficient bandwidth to cover the DCS1800,PCS1900, UMTS2100, WiBro (2.3-2.4 GHz, 2.4-GHz WLAN, and M-WiMAX (2.5-2.7 GHz systems. Figure 3 shows that, without having the slit on the PCB ground, the isolation of the MIMO antenna was just about -7 dB in the LTE band and about -10 dB inthe upper band (1.71-2.1GHz. With the use of the slit, the isolation was increased from -7 to -10 dB in the LTE band, and from -10 to -15 dB in the higher band (1.71-2.1 GHz. There were small degradations from 2.1 to 2.7 GHz with the slit. The simulated gains and the efficiencies of the two antenna elements are shown in Table I. The proposed MIMO antenna operated quite well in the working bands.The simulated 3D radiation patterns of the MIMO antenna at 0.77 GHz, 2 GHz and 2.45 GHz shown in Figs. 4 and 5. It can be seen that by placing the elements with mirror images of each other, the 3D radiation patterns of each elements could complement each other.Fig. 3 Simulated S parametersT ABLE 1S IMULATED GAINS AND EFFICIENCIESFrequency 0.77 GHz 1.71 GHz 2GHz 2.45GHzAnt 1# 0.87 dBi 2.56 dBi 3.27 dBi 3.75 dBiAnt 2# 0.87 dBi 2.56 3.26 dBi 3.76 dBiAnt 1# 67.66% 56.42% 66.83% 66.69%Ant 2# 67.69% 56.54% 66.62% 67.75%(a 770 MHz (b 1.71 GHz (c 2 GHzFig. 4 Port 1 simulated 3D radiation pattern(a 770 MHz (b 1.71 GHz (c 2 GHzFig. 5 simulated Port 2 3D radiation patternIV.CONCLUSIONSA multiband MIMO antenna for mobile phones applications has been proposed. The antenna consists of two antenna elements and can be used to for systems such as the LTE (bands 13 & 14, DCS1800, PCS1900, UMTS-2100, Wibro Band (2.3-2.4 GHz, 2.4 GHz WLAN, and WiMax (2.5-2.7 GHz systems. A slit cut on the ground plane has been proposed to reduce the coupling and increase the isolation of the two elements. Results have shown that the isolation of the proposed MIMO with slit on the PCB ground is about -10 dB at the LTE band, and -15 dB at the upper band (1.71-2.1GHz.R EFERENCES[1] M. Karakoikis, C. Soras, G. Tsachtsiris, and V. Makios, “Com-pact dual-printed inverted-F antenna diversity systems for.portablewireless devices,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 3, no. 1, pp. 9-13, 2004.[2] K.Chu ng and J. H. Yoon, “Integrated MIMO antenna with high isolation characteristic, Electronics Letters, vol. 43, no. 4, pp 199-201,2007.[3] C. Y. Chiu, C. H. Cheng, R. D. Murch, and C. R. Rowell, “Re-duction of mutual coupling between closely-packed antenna elements,”IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, no. 6, pp. 1732-1738,2007.[4] Y. Ding, Z. Du, K. Gong, and Z. Feng, A novel dual-band printed diversity antenna for mobile terminals, IEEE Transactions onAntennas and Propagation, Vol. 55, pp. 2088-2096, 2007[5] T. Kokkinos, E. Liakou, and Ap Feresidis, Decoupling antenna elements of PIFA arrays on handheld devices, Electronics Letters, Vol.44, pp. 1442-1444, 2008.。
《宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展，手机天线作为无线通信的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到通信质量。
为了满足日益增长的通信需求，宽频带高隔离的MIMO（多输入多输出）手机天线设计成为了研究的热点。
本文将针对宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计进行深入研究，探讨其设计原理、方法及优化策略。
二、5G MIMO手机天线设计概述5G MIMO技术以其高速、大容量的优势在无线通信领域中占有重要地位。
而作为5G技术实现的重要手段之一，MIMO手机天线的性能对于提升通信质量具有决定性作用。
在传统天线设计中，如何实现宽频带和高隔离度成为了设计的关键。
三、宽频带高隔离天线设计原理1. 宽频带设计原理：通过优化天线的结构，如采用多频段共存技术、使用分形结构等，提高天线的频带宽度。
此外，通过调整天线的尺寸、材料等参数，实现阻抗匹配，进一步提高天线的频率利用率。
2. 高隔离度设计原理：通过采用新型的隔离技术，如金属隔离墙、电磁波屏蔽材料等，降低天线间的耦合程度，提高天线间的隔离度。
此外，优化天线布局，如采用交叉极化技术、天线阵列技术等，也可有效提高隔离度。
四、宽频带高隔离MIMO手机天线设计方法1. 确定天线类型和结构：根据手机尺寸和用户需求，选择合适的天线类型和结构。
2. 设计天线布局：采用交叉极化、阵列等技术，优化天线布局，降低天线间的耦合程度。
3. 优化阻抗匹配：通过调整天线尺寸、材料等参数，实现阻抗匹配，提高天线的频率利用率和辐射效率。
4. 实现高隔离度：采用金属隔离墙、电磁波屏蔽材料等新型隔离技术，降低天线间的耦合程度，提高隔离度。
五、优化策略及实例分析1. 优化策略：针对不同场景和用户需求，采用多种优化策略，如采用新型材料、改进天线结构、提高加工精度等，进一步提高天线的性能。
2. 实例分析：以某款采用宽频带高隔离MIMO天线的智能手机为例，分析其设计过程及性能表现。
LTE天线简介
多输入、多输出(MIMO)空间分集天线配置专门针对3GPP长期演进技术(LTE)移动通信系统而设计。
实际上，LTE系统规定了三类天线技术：MIMO、波束成形和分集方法。
对提升信号鲁棒性、实现LTE系统能力来说，这三种技术都非常关键。
理解这些不同天线技术是如何工作的，将对采用这些方法的测试系统有帮助。
图1对各种天线技术进行了简单描述。
每种技术的名称显示出系统的发射器和接收器是如何接入无线信道的。
具有单个发射器和单个接收器的单输入、单输出(SISO)方法是最基本的无线信道接入模式。
多输入、单输出(MISO)模式略复杂些，它采用两或多个发射天线和一个接收天线。
在MISO 系统(通常也被称为发射分集系统)，相同数据被送至两个发射天线，但数据经过了编码以使接收器能辨认出数据来自哪个发射器。
发射分集使信号具有更强的衰减抵抗力，并且能低信噪比(SNR)条件下改进性能。
该技术不直接增加数据速率，但它以更低功耗支持现有速率。
可借助来自接收器对指示相位均衡和各天线功率的反馈来强化发射分集。
单输入、多输出(SIMO)方法(也常被称为接收分集技术)采用一个发射天线和两或多个接收天线。
与发射分集方法一样，它也很适合工作在低SNR条件下，当采用两个接收器时，理论上可实现3dB 增益。
因为只发射一个数据流，所以数据速率不变。
MIMO方法要求两或多个发射天线和两或多个接收天线。
该模式并非MISO和SIMO的简单叠加，因为多个数据流在相同频率和时间被同时发射，所以充分利用了无线信道内不同路径的优势。
MIMO系统内的接收器数必须不少于被发射的数据流数。
请注意，不要混淆了被发射的数据流数与发射天线数。
例如，在发射分集(MISO)的场合中，有两个发射天线，但只有一个发射流。
把SIMO叠加在MISO上不会得到MIMO系统，即使叠加后存在两个发射和接收天线。
系统内，发射器数比被发射的数据流数多总是可能的，但反之不然。
若N个数据流通过少于N个的发射天线发射，则无论有多少接收器，数据都不会被完全解扰。
《宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的飞速发展，移动通信设备对天线性能的要求日益提高。
其中，宽频带高隔离的MIMO（多输入多输出）天线已成为5G手机设计的关键技术之一。
本文旨在研究宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计原理、方法及优化策略，为5G手机天线设计提供理论依据和技术支持。
二、5G MIMO手机天线的基本原理与特点5G MIMO技术通过多个天线和通道，提高了系统的空间复用能力和信号质量。
在5G手机中，MIMO天线具有以下特点：1. 多天线设计：通过增加天线数量，提高信号接收和发送的可靠性。
2. 宽频带：为了支持5G的多频段、多模式特性，MIMO天线需要具备宽频带特性。
3. 高隔离：降低天线之间的相互干扰，提高系统的整体性能。
三、宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计1. 设计思路为了实现宽频带高隔离的MIMO手机天线设计，需要从以下几个方面进行考虑：（1）天线结构优化：通过调整天线的物理尺寸、形状和材料等参数，实现宽频带和高隔离。
（2）采用新型材料：如高介电常数材料、磁性材料等，提高天线的性能。
（3）数字信号处理技术：通过数字信号处理技术，对天线接收到的信号进行优化处理，提高信号质量和系统性能。
2. 设计方法（1）采用多层结构：通过在手机内部采用多层结构，实现天线的空间分离和隔离。
（2）引入去耦网络：通过在天线之间引入去耦网络，降低相互之间的干扰。
（3）优化阻抗匹配：通过调整天线的阻抗匹配，使天线在宽频带范围内保持良好的工作状态。
四、优化策略及实验结果分析1. 优化策略（1）仿真分析：通过仿真软件对天线进行性能分析和优化。
（2）实验验证：通过实际制作和测试，验证设计的可行性和性能。
（3）迭代优化：根据实验结果，对设计进行迭代优化，不断提高天线的性能。
2. 实验结果分析通过实际制作和测试，发现宽频带高隔离的MIMO手机天线具有以下优点：（1）良好的宽频带性能：支持5G的多频段、多模式特性。
MIMO移动通信系统中的终端多天线设计
电子科技大学硕士学位论文MIMO移动通信系统中的终端多天线设计姓名：肖伟宏申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：聂在平20060401电子科技大学硕士学位论文（ａ）俯视图＋—一Ｗ１——＿＋·ＳＨ｝ＪＦ＋（ｂ）侧视图图４－２腰带天线单元示意图图４．３腰带天线单元实物图由上面的分析得知，在本天线单元的设计中，天线采用两层厚度均为ｔ的介质基片以满足带宽要求，介质基片选用ＦＲ４材料，其介电常数经测量为４．１６３；馈电方式选用微带线直接耦合的电磁耦合馈电方式，天线贴片两谐振边分别开有ＳＷ＊ＳＬ的槽，用以弯曲谐振电流路径。
整个天线（基片与地板）的长为Ｌ，宽为ｗ；Ｌ１、Ｗ１分别为贴片的长与宽；微带线的宽度为ｓ，长度为ＦＬ，离基片边缘距离为ＪＦ；贴片边缘离基片长边与宽边的距离分别为ＪＬ、Ｊｗ。
微带线宽度ｓ可以通过所需的特性阻抗（５０Ｑ）计算得出，调整Ｌ１、ＳＷ、ＳＬ可以使天线谐振在工作频率，调整ＪＦ、ＦＬ可以使天线获得良好的匹配。
通过软件优化，天线各参数由表４一ｌ给出，经过加工调试，腰带式可穿戴天线单元最终实物如图４—３所示。
奉．电子科技大学硕士学位论文集技术。
在图４—５中，１、２、３、４表示四个微带贴片天线，其中，１、３采用垂直极化放置，２、４采用水平极化放置，各天线距离仍为１５０ｍｍ。
因此，除了获取布局１的方向图分集与极化分集增益外，此种布局方式还可以获取极化分集增益。
图４－５腰带式可穿戴多天线布局２示意图在具体的实物制作中，由于选用的腰带纵向尺寸为３０ｍｍ，因此，本论文中采用了多天线布局１的方式，最后加工出来的腰带式可穿戴多天线实物如图４－６所示。
图４－６腰带式可穿戴多天线实物图４．２．３．测试结果与分析Ｉ．天线驻波与隔离天线单元驻波值如表４－２所示：表４—２腰带式可穿戴多天线单元驻波测试结果Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４带宽（ＶＳＷＲ＜２）（ＧＨｚ）２．１０～２．１９２．１１～２．１８２１０～２．１９２１１～２．１７５中心频率（２．１４ＧＨｚ）ＶＳＷＲ１５０１３０ｌ２８１．２４各天线间的隔离度（ｄＢ）＠ｆ＝２．１４ＧＨｚ如表４－３所示电子科技大学硕士学位论文（ａ）俯视图ｓｈｏｒｔＷ（ｂ）侧视图图４．１２普通ＰＩＦＡ示意图ｕｎｄ根据以上几点结论，本天线的设计中，为了减小天线尺寸，决定选择ｂ＝０。
《2024年宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展，手机天线作为无线通信系统的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到通信质量。
为了满足5G 时代对高速、大容量通信的需求，宽频带高隔离的MIMO（多输入多输出）手机天线设计显得尤为重要。
本文将针对宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计进行深入研究，旨在为相关领域的研究和应用提供理论依据和技术支持。
二、5G MIMO手机天线的基本原理与特点5G MIMO技术通过在发射端和接收端使用多个天线，实现空间复用和分集增益，从而提高通信系统的性能。
MIMO天线主要由多个天线单元组成，这些天线单元通过特定的组合方式，实现信号的接收和发送。
与传统的单天线相比，MIMO天线具有更高的频谱利用率和通信容量。
三、宽频带高隔离手机天线设计挑战在5G时代，手机天线的频带宽度和隔离度成为设计的主要挑战。
宽频带设计能够支持更多的频段和频点，提高通信的灵活性和可靠性；而高隔离度则能减少不同天线之间的干扰，提高通信质量。
然而，在实际设计中，宽频带和高隔离往往相互制约，需要在设计过程中进行权衡和优化。
四、宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计方法为了实现宽频带高隔离的5G MIMO手机天线设计，本文提出以下方法：1. 采用新型材料和结构：利用新型材料（如高介电常数材料）和结构（如折叠式、弯曲式等），提高天线的频带宽度和隔离度。
2. 优化天线布局：合理布置天线单元的位置和间距，以减小相互干扰，提高隔离度。
3. 采用数字波束赋形技术：通过调整天线的信号处理方式，实现数字波束赋形，提高天线的性能和隔离度。
4. 引入阻抗匹配网络：通过引入阻抗匹配网络，优化天线的阻抗特性，提高天线的匹配性能和频带宽度。
五、设计实例与性能分析以某款5G手机为例，采用上述设计方法进行MIMO天线设计。
通过仿真和实际测试，验证了该设计的宽频带和高隔离性能。
结果表明，该设计在满足5G通信需求的同时，具有较好的频带宽度和隔离度，能有效提高通信质量和系统性能。
《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G时代的到来，移动通信技术正快速发展，其中多输入多输出（MIMO）技术因其能显著提高频谱效率和系统性能而备受关注。
面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究，是当前无线通信领域的重要研究方向。
本文将探讨5G移动终端的MIMO天线设计原理、设计方法以及相关研究进展。
二、MIMO天线的基本原理与优势MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是一种利用多个发射天线和接收天线进行数据传输的技术。
其基本原理是通过在发射端和接收端分别设置多个天线，利用信道的多径效应和空间资源，实现信号的分集、复用和干扰抑制，从而提高通信系统的频谱效率和数据传输速率。
MIMO天线的优势主要体现在以下几个方面：1. 提高系统容量：通过多天线技术，可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，提高系统的数据传输速率和容量。
2. 增强覆盖范围：MIMO技术可以有效地抑制信号干扰和衰落，从而提高信号的覆盖范围和质量。
3. 提升通信质量：通过空间复用和分集技术，可以降低信号的误码率和丢包率，提高通信质量。
三、5G移动终端MIMO天线设计5G移动终端的MIMO天线设计需要考虑多个因素，包括天线尺寸、频段、隔离度、辐射效率等。
下面将介绍几种常见的5G 移动终端MIMO天线设计方法。
1. 阵列式MIMO天线设计：通过在空间中布置多个天线单元，形成天线阵列，实现信号的分集和复用。
阵列式MIMO天线具有较高的增益和覆盖范围，但需要较大的空间和成本。
2. 紧凑型MIMO天线设计：针对移动终端的空间限制，采用紧凑型MIMO天线设计，通过优化天线结构和布局，实现小尺寸、高隔离度的MIMO天线。
3. 多元化MIMO天线设计：根据不同的应用场景和需求，采用多元化的MIMO天线设计，如多频段、多极化、智能切换等，以满足不同场景下的通信需求。
四、研究进展与挑战目前，面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究已经取得了显著的进展。
《宽频带高隔离5GMIMO手机天线设计研究》范文
《宽频带高隔离5G MIMO手机天线设计研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展，移动通信设备的需求日益增长。
为了满足这一需求，宽频带高隔离的5G MIMO（多输入多输出）手机天线设计显得尤为重要。
本文将详细探讨宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计原理、设计方法以及其在现代通信技术中的应用。
二、背景及意义在5G通信技术中，MIMO技术因其能够提高系统性能和频谱效率而备受关注。
然而，为了实现高效的MIMO通信，需要设计出具有宽频带和高隔离度的手机天线。
宽频带天线能够覆盖更多的频段，提高通信质量；而高隔离度则可以减少不同天线之间的干扰，提高系统的整体性能。
因此，宽频带高隔离5G MIMO 手机天线的设计研究具有重要的现实意义。
三、设计原理1. 宽频带设计：通过优化天线的结构、尺寸和材料，使天线在更宽的频率范围内工作。
常用的方法包括采用分布式结构、引入电感电容等元件以及优化天线的阻抗匹配等。
2. 高隔离度设计：通过采用特殊的布局和结构，减少不同天线之间的耦合。
常用的方法包括增加天线之间的距离、采用去耦网络、优化地平面等。
四、设计方法1. 确定天线的工作频段和系统要求：根据5G通信的标准和要求，确定天线的工作频段和系统性能指标。
2. 设计天线的结构：根据设计原理，采用适当的结构、尺寸和材料，设计出具有宽频带和高隔离度的天线结构。
3. 仿真与优化：利用电磁仿真软件对天线进行仿真分析，根据仿真结果对天线进行优化。
4. 制作与测试：根据优化后的设计方案，制作出实际的手机天线，并进行实际测试，验证其性能。
五、应用及展望宽频带高隔离5G MIMO手机天线在现代通信技术中具有广泛的应用前景。
首先，它可以提高手机的通信质量和覆盖范围，满足用户在各种环境下的通信需求。
其次，它可以提高系统的频谱效率和数据传输速率，为用户提供更好的通信体验。
此外，它还可以应用于物联网、智能家居等领域，推动智慧城市和智慧生活的建设。
未来，随着5G技术的不断发展和应用，宽频带高隔离5G MIMO手机天线的设计将面临更多的挑战和机遇。
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着移动互联网技术的迅猛发展，第五代移动通信（5G）的部署与运用越来越广泛。
其中，多输入多输出（MIMO）技术以其出色的频谱效率和系统性能成为5G网络的核心技术之一。
因此，针对5G移动终端的MIMO天线设计与研究显得尤为重要。
本文将深入探讨面向5G移动终端的MIMO天线设计，从基本理论、设计原理、性能评估及其实验研究等方面展开研究，旨在提升移动通信网络的传输效率和覆盖范围。
二、MIMO天线基本原理与设计理念MIMO技术是通过在基站和移动终端之间同时传输多个信号流，实现频谱效率和系统性能的提升。
而MIMO天线的核心在于如何实现多个信号流的独立传输和接收。
因此，设计时需考虑天线的阵列布局、极化方式、阻抗匹配等因素。
三、面向5G移动终端的MIMO天线设计1. 阵列布局设计：针对5G信号的高频段特性，采用合理的阵列布局设计，如均匀线阵、平面阵等，以实现信号的空分复用和波束赋形。
2. 极化方式选择：根据5G信号的传播环境和信道特性，选择合适的极化方式，如垂直极化、水平极化等，以提高信号的传输质量和接收性能。
3. 阻抗匹配设计：为保证信号的传输效率，需对MIMO天线的阻抗进行匹配设计，以减小信号传输过程中的损耗。
四、性能评估与实验研究1. 性能评估：通过仿真和实际测试，对MIMO天线的性能进行评估，包括增益、辐射效率、带宽等指标。
2. 实验研究：通过实际搭建5G移动终端系统，对MIMO天线的性能进行实验验证。
通过调整阵列布局、极化方式和阻抗匹配等参数，优化MIMO天线的性能。
五、研究结果与展望经过设计与实验研究，所设计的MIMO天线在5G移动终端中表现出良好的性能。
其增益高、辐射效率高、带宽宽等特点使得其在5G网络中具有较高的传输效率和覆盖范围。
然而，随着5G技术的不断发展，仍需对MIMO天线进行持续的研究与优化，以满足不断增长的网络需求和更复杂的信道环境。
5G移动终端MIMO天线的设计
5G移动终端MIMO天线的设计5G移动终端MIMO天线的设计随着5G技术的迅猛发展，移动网络的速度和覆盖范围有了质的飞跃。
其中，多输入多输出（MIMO）技术是5G网络中的重要组成部分之一。
MIMO技术利用多个天线对同一信号进行传输和接收，以提高数据传输速度和系统容量，并改善网络性能。
本文将介绍5G移动终端MIMO天线的设计原理、应用场景、设计要点和未来发展趋势。
一、设计原理MIMO技术通过在发送端和接收端增加多个天线，将信号分成多个子信道进行传输。
每个天线都可以独立地发送和接收信号，相互之间不会产生干扰。
通过利用空间多样性和信号间的相互干扰，可以大大提高系统的传输速度和可靠性。
二、应用场景MIMO技术广泛应用于移动通信领域，如智能手机、移动路由器和车载通信系统等。
在手机上，MIMO天线可以提供更快的下载和上传速度，使用户可以更方便地享受高清视频、在线游戏和其他多媒体应用。
在路由器上，MIMO技术可以扩大WiFi覆盖范围，提高网络性能和用户体验。
在车载通信系统中，MIMO天线可以提供更强的信号接收能力，提高通话质量和数据传输速度。
三、设计要点1. 多路径信号处理：MIMO技术利用多个天线接收来自不同路径的信号，提高信号的可靠性和传输速度。
在设计MIMO天线时，要考虑天线的相对位置和方向，以最大限度地利用多路径传输的优势。
2. 天线设计：MIMO天线需要满足宽频段和高增益的要求，以适应不同频率的信号传输。
天线的尺寸和形状也需要考虑移动终端的空间限制。
同时，天线之间的互相干扰要尽量减少，可以采用天线阵列设计。
3. 信号处理算法：MIMO技术需要进行信号处理和多用户检测，以提取和解码不同用户的信号。
设计高效的信号处理算法可以提高系统的吞吐量和用户体验。
四、未来发展趋势随着5G技术的不断推进，MIMO技术也在不断发展和完善。
未来的研究重点将集中在以下几个方面：1. Massive MIMO：大规模MIMO技术将利用更多的天线进行传输和接收，提高系统容量和传输速度。
面向5g高隔离度4单元mimo手机天线设计
Design for 5G high isolation four-element MIMO mobile antenna
Zhou Kai1, Wang Ruiqiao1, Zhao Zhiheng2 (1 .School of Information and Communication Engineering , Harbin Engineering University , Harbin 150001 , China ；
求。《电子技术应用》杂志2019年第II期推出“5G终端关键实现技术”主题专栏，论文内容涵盖了 5G终 端的M1M0天线实现、毫米波网络终端接入等关键技术与流程，期待为5G时代终端技 术的发展提供有益的借鉴。
特约主编：朱雪田，北京邮电大学工学博士，教授级高级工程师，中关村国家自主 创新示范区高端领军人才，北京邮电大学通信与信息专业工程硕士导师，现就职于中 国电信智能网络与终端研究院。长期从事4G/5G移动通信和互联网技术创新与研发工 作，作为项目组长先后负责多个4G/5G领域的移动通信国家重大项目，发表学术论文 超过50篇，发明专利100余篇，个人专著3本。
并且设计圆形开槽结构诃以有效地降低天线与电子元器件耦合天线在实际加工中更加灵活可采用电印刷技术刻蚀技术和lds技术加工等1mimo天线单元的设计mimo天线辐射单元加工和测试是i分页要的每个辐射单元具4iq好的辐射特性
终端关健实现技甫 5G
5G Terminal Key Realization Tech nology
工作频段在端口回波损耗小于-10dB阻抗带宽条件下，工作频段为3.45 GHz-3.64 GHz ；在端口回波损耗小于-6 <1B
阻抗带宽条件下，天线工作频段为3.23 GHz-3.96 GHz。新设计的圆形开槽结构性°MIM0天线在3.2 GHz~4 GHz频率内，天线辐射效率为65%~73.4%。仿真表明，
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2013 International Workshop on Antenna Technology (iWATA MIMO antenna for mobile applicationsDi Wu(1, S. W. Cheung(2, T.I. Yuk(2 and X.L. Sun(2(1Department of Electronic Engineering, The City University of Hong Kong, Hong Kongandy_110.student@(2Department of Electrical & Electronic Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong[swcheung, tiyuk, xlsun]@eee.hku.hkAbstract — A multiband Multiple-Input Multiple-Output (MIMO antenna for mobile phones applications in the next generation is proposed. The proposed MIMO antenna consists of two identical elements, each having three branches to generate two frequency bands, a wide higher and narrow lower frequency bands. Simulation results show that these two frequency bands can cover the lower band for Long–Term Evolution (LTE, the DCS1800, PCS1900 and UMTS-2100 bands, the Wibro Band, the 2.4-GHz band for the WLAN system and also the upper band for the WiMAX. By cutting a slit on the printed circuit board (PCB serving the ground plane, a great enhancement of isolation between the two antenna elements can be achieved for the two frequency bands.Index Terms—MIMO antennas, multiband antenna, isolation, Long–Term Evolution (LTE, mobile terminals, slit, WiMax, WLANI. I NTRODUCTIONMultiple-Input Multiple Output (MIMO technology has been considered as one of the attractive methods to fulfill the ever-increasing demand for wireless channel capacity,especially for the next generation communication systems. MIMO antenna technology can provide higher receiver gain, increased data rates, larger network throughput, and improved reliability through antenna diversity. However, one of the biggest challenges in the designs of antennas for MIMO systems for mobile devices applications is the mutual coupling among the closely packed antenna elements. Without good isolation between the antenna elements placed in a small area, severe performance degradation in MIMO systems will result. In [1]-[3], different techniques were proposed to reduce mutual coupling between antenna elements in MIMO antennas. These studies were not for the multiband applications on mobile phones. Moreover, the lower band of Long-Term Evolution 700 (LTE700 operation which requires a larger antenna size to obtain and is for the next generation of wireless communication system was not considered.In this paper, the design of a compact MIMO antenna for small mobile terminals is proposed. The MIMO antenna supports dual-band operation, including the lower band of Long-Term Evolution 700 (LTE700. The lower band of LTE700 is operating at a lower frequency band of 700 MHz and so the antenna requires a relatively larger size. This imposes tremendous difficulties to design the MIMO antennas for mobile terminals. Our proposed MIMO antenna consists of two symmetrical elements, each having three radiating branches. Computer simulation is used to study and design the antenna. Simulation results show that the proposed MIMO antenna can generate two frequency bands, a lower band to cover the LTE (lower band operation and a higher band to cover the DCS1800, PCS1900, UMTS-2100 and Wibro Band (2.3-2.4 GHz systems, the 2.4-GHz band for the WLAN system, and upper band for the WiMax system. To reduce mutual coupling and hence increase isolation between the two antenna elements, a straight slit is cut on the printed-circuit board (PCB serving as ground. Simulation results show that the slit can increase the isolation for both the wide higher and lower bands of the antenna. The structures of the two antennas and the length of the slit are studied and optimized by using computer simulation.II. MIMO ANTENNA DESIGNThe geometry of the proposed MIMO antenna for mobile phone applications is shown in Fig. 1. The antenna consisted of two elements placing at the upper and lower corners of a PCB with a volume of 50×110×0.8 mm2. An area 10×45 mm2was cut at the corners of the PCB to make rooms for placing the two antenna elements. The two elements were mirror images of each other on the PCB, hence complementing the radiation patterns. The two elements were placed on the top side of the PCB to achieve good diversity performance and lower correlation coefficient for the MIMO antenna [4].The 2D layout for the antenna elements is shown in Fig. 2. Folding along the two dotted lines would make a 3D antenna as shown in Fig. 1. In Fig. 2, branch 1 was printed on the PCB for the ground plane. The other parts were in a 3D space. The parasitic element was placed near to the antenna element to widen the bandwidth of the upper band at about 2.5 GHz. In order to achieve good matching for the monopole antenna, two identical lumped impedance networks were used at Ports 1 and 2, with each network having an inductance of 5.6 nH to connect in parallel. The long branch of the radiating element in Fig. 2 was used to generate the lower bands (Bands 13 & 14 for LTE. Branches 1 & 2 were used to set the resonant frequency to about 2 GHz, which could generate a remarkably wide higher band. The parasitic element was used for the 2.4-GHz WLAN and WiMAX systems.For MIMO antennas installed on the space-limited mobile terminals, the mutual coupling between the antenna elements will be very a serious concern, due to the sharing of the ground plane where surface currents flow. This is more serious for low frequency bands as the electrical size (space compared to the wavelength of the ground plane becomes smaller. In our proposed MIMO antenna, we cut a slit on the PCB serving as ground to improve the isolation and hence reduce the coupling between the two antenna elements. By cutting the slit, the surface currents on the ground plane would be forced to flow along the slit, which would increase the current path on the ground plane. As a result,the currents on the PCB would become much weaker, hence reducing the effects of the mutual coupling between the MIMO elements and improving the isolation [5]. However, in this design, the length of the slit must be optimized. Computer simulation was used for optimization of the slit in our MIMO antenna and results showed the optimized dimension for the slit is 37.5×1 mm2.Fig. 1 Geometry of proposed MMO antennaFig. 2 Structure of radiating elementIII. S IMULATION R ESULTSThe MIMO antenna was simulated using the EM simulation tool CST, and the simulated S parameters with and without having the slit are shown in the Fig. 3. It can be seen from the simulated results that the antenna had two operation bands, a lower band in the 770-MHz region and a higher band in about the 2-GHz region. In the lower band, a 6-dB return loss could be achieved for the LTE700 Bands 13 & 14 (746-798 MHz. For the higher band, the MIMO antenna had sufficient bandwidth to cover the DCS1800,PCS1900, UMTS2100, WiBro (2.3-2.4 GHz, 2.4-GHz WLAN, and M-WiMAX (2.5-2.7 GHz systems. Figure 3 shows that, without having the slit on the PCB ground, the isolation of the MIMO antenna was just about -7 dB in the LTE band and about -10 dB inthe upper band (1.71-2.1GHz. With the use of the slit, the isolation was increased from -7 to -10 dB in the LTE band, and from -10 to -15 dB in the higher band (1.71-2.1 GHz. There were small degradations from 2.1 to 2.7 GHz with the slit. The simulated gains and the efficiencies of the two antenna elements are shown in Table I. The proposed MIMO antenna operated quite well in the working bands.The simulated 3D radiation patterns of the MIMO antenna at 0.77 GHz, 2 GHz and 2.45 GHz shown in Figs. 4 and 5. It can be seen that by placing the elements with mirror images of each other, the 3D radiation patterns of each elements could complement each other.Fig. 3 Simulated S parametersT ABLE 1S IMULATED GAINS AND EFFICIENCIESFrequency 0.77 GHz 1.71 GHz 2GHz 2.45GHzAnt 1# 0.87 dBi 2.56 dBi 3.27 dBi 3.75 dBiAnt 2# 0.87 dBi 2.56 3.26 dBi 3.76 dBiAnt 1# 67.66% 56.42% 66.83% 66.69%Ant 2# 67.69% 56.54% 66.62% 67.75%(a 770 MHz (b 1.71 GHz (c 2 GHzFig. 4 Port 1 simulated 3D radiation pattern(a 770 MHz (b 1.71 GHz (c 2 GHzFig. 5 simulated Port 2 3D radiation patternIV.CONCLUSIONSA multiband MIMO antenna for mobile phones applications has been proposed. The antenna consists of two antenna elements and can be used to for systems such as the LTE (bands 13 & 14, DCS1800, PCS1900, UMTS-2100, Wibro Band (2.3-2.4 GHz, 2.4 GHz WLAN, and WiMax (2.5-2.7 GHz systems. A slit cut on the ground plane has been proposed to reduce the coupling and increase the isolation of the two elements. Results have shown that the isolation of the proposed MIMO with slit on the PCB ground is about -10 dB at the LTE band, and -15 dB at the upper band (1.71-2.1GHz.R EFERENCES[1] M. Karakoikis, C. Soras, G. Tsachtsiris, and V. Makios, “Com-pact dual-printed inverted-F antenna diversity systems for.portablewireless devices,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 3, no. 1, pp. 9-13, 2004.[2] K.Chu ng and J. H. Yoon, “Integrated MIMO antenna with high isolation characteristic, Electronics Letters, vol. 43, no. 4, pp 199-201,2007.[3] C. Y. Chiu, C. H. Cheng, R. D. Murch, and C. R. Rowell, “Re-duction of mutual coupling between closely-packed antenna elements,”IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, no. 6, pp. 1732-1738,2007.[4] Y. Ding, Z. Du, K. Gong, and Z. Feng, A novel dual-band printed diversity antenna for mobile terminals, IEEE Transactions onAntennas and Propagation, Vol. 55, pp. 2088-2096, 2007[5] T. Kokkinos, E. Liakou, and Ap Feresidis, Decoupling antenna elements of PIFA arrays on handheld devices, Electronics Letters, Vol.44, pp. 1442-1444, 2008.。