移動通信的飛速發(fā)展驅(qū)動著移動終端天線技術的持續(xù)創(chuàng)新。本書詳細介紹移動終端天線的基礎理論、設計方法和物理形態(tài)實現(xiàn)，內(nèi)容從5G 移動終端單天線到雙天線和多天線，從單頻段到雙頻段和多頻段，從固定單波束到可變多波束，均有涉獵。本書在寬頻段小型化天線、Sub-6 GHz 天線、毫米波相控陣天線方面給出眾多的設計實例，可為5G 移動終端天線設計提供理論支撐和技術參考。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程等專業(yè)師生的參考書，也可供移動終端天線研發(fā)工程師及無線通信領域的相關從業(yè)人員閱讀。
緊跟技術發(fā)展潮流，系統(tǒng)介紹前沿的5G移動終端多天線設計技術，集結(jié)眾多設計實例
特征模分析法、MIMO多天線設計、相控陣波束掃描天線設計
鄧長江 北京理工大學集成電路與電子學院副教授、博士生導師，IEEE 高 級會員，獲EMTS 青年科學 家獎等獎項。研究方向為移動終端天線、智能超表面、基站天線等。發(fā)表SCI 論文五十余篇，獲得國家發(fā)明專利授權十六項，出版學術專著一 部。承擔國家自然科學基金、北京市自然科學基金等項目。擔任IET Microwaves，Antennas &Propagation 副主編、《遙測遙控》青年編委。博士論文入選中國電子學會優(yōu) 秀博士學位論文。 馮正和 清華大學電子工程系教授，中國電子學會會士，IEEE 會士。曾任清華大學電子工程系主任、原微波與數(shù)字通信國家重點實驗室副主任，中國電子學會常務理事、中國電子學會微波學會主任委員等。長期從事電磁場理論、天線及天線陣列和無線通信等領域的教學和科研工作，先后承擔國家自然科學基金、973 計劃、863 計劃等項目。發(fā)表論文三百余篇，獲省部級科技獎勵四項。
第1 章 移動終端天線概述 1
1.1 移動通信的發(fā)展. 1
1.1.1 移動通信的特點. 1
1.1.2 移動通信的標準劃分. 3
1.2 移動終端天線的演進. 4
1.2.1 天線結(jié)構的變化. 5
1.2.2 天線頻段的變化. 6
1.2.3 天線數(shù)量的變化. 8
1.3 手機內(nèi)多天線布局. 8
1.4 多天線系統(tǒng)的典型工作方式 10
1.5 工業(yè)界的手機產(chǎn)品實例. 13
參考文獻 15
第2 章 移動終端天線的基礎理論. 17
2.1 天線基本參數(shù) 17
2.1.1 電路特性參數(shù) 18
2.1.2 輻射特性參數(shù) 21
2.1.3 移動終端天線特有參數(shù) 24
2.2 天線模式 26
2.2.1 模式的理論基礎. 27
2.2.2 線天線模式 28
2.2.3 面天線模式 28
2.2.4 體天線模式 29
2.2.5 多模式協(xié)同 29
2.3 典型移動終端天線形式. 30
2.3.1 單極子天線 30
2.3.2 PIFA 31
2.3.3 槽天線. 32
2.3.4 環(huán)天線. 32
2.4 MIMO 天線解耦原理. 33
2.4.1 天線耦合來源 33
2.4.2 添加諧振結(jié)構形成阻帶 34
2.4.3 引入受控耦合實現(xiàn)能量對消. 36
2.4.4 通過模式正交解耦. 37
2.5 相控陣天線波束掃描原理. 38
2.5.1 一維等間距直線陣方向圖 39
2.5.2 相控陣天線的散射特性參數(shù). 40
2.5.3 相控陣天線的典型單元形式. 41
參考文獻 43
第3 章 5G 移動終端單天線設計. 45
3.1 Smith 圓圖. 45
3.1.1 Smith 圓圖的組成 46
3.1.2 Smith 圓圖的性質(zhì) 49
3.1.3 為什么Smith 圓圖比回波損耗提供的信息多 49
3.2 阻抗匹配 51
3.2.1 集總元件的作用. 51
3.2.2 單頻段阻抗匹配. 52
3.2.3 雙頻段阻抗匹配. 53
3.3 單天線研究現(xiàn)狀. 54
3.3.1 元件加載技術 54
3.3.2 多諧振體技術 55
3.3.3 容性耦合饋電技術. 55
3.3.4 頻率可重構技術. 56
3.4 八頻段平面型移動終端天線 56
3.4.1 天線幾何結(jié)構 56
3.4.2 設計過程分析 57
3.4.3 關鍵參數(shù)分析 59
3.4.4 實驗結(jié)果. 60
3.5 基于完整金屬邊框的七頻段天線 62
3.5.1 金屬邊框的本征模. 63
3.5.2 金屬邊框模型的激勵. 66
3.5.3 實物模型驗證 68
3.5.4 頭手模型的影響. 70
3.6 頻率可重構的移動終端天線 72
3.6.1 基于變?nèi)荻䴓O管的可重構天線. 72
3.6.2 關鍵參數(shù)分析 73
參考文獻 75
第4 章 5G 移動終端雙天線設計. 78
4.1 雙天線研究現(xiàn)狀. 78
4.1.1 900 MHz 頻段雙天線解耦 78
4.1.2 1800 MHz 頻段雙天線解耦 79
4.1.3 雙頻段雙天線解耦. 79
4.2 900 MHz 頻段基于特征模的雙天線設計. 80
4.2.1 金屬邊框天線建模. 80
4.2.2 本征模改造 81
4.2.3 添加外部激勵源. 83
4.3 1800 MHz 頻段基于特征模的雙天線設計. 85
4.3.1 手機地板的本征模. 86
4.3.2 雙天線配置 87
4.3.3 寬頻段MIMO 天線設計. 91
4.3.4 實物加工驗證 94
4.3.5 用戶行為的影響. 96
參考文獻 97
第5 章 5G 移動終端多天線設計. 100
5.1 MIMO 多天線研究現(xiàn)狀. 100
5.1.1 線天線. 100
5.1.2 面天線. 102
5.2 基于奇偶模理論的高隔離天線對 102
5.2.1 兩個面對面天線單元的模式分集. 102
5.2.2 緊湊型兩端口饋電網(wǎng)絡設計. 104
5.2.3 實物加工驗證 107
5.2.4 共模/差模方法擴展 109
5.3 覆蓋3300～6000 MHz 頻段的天線對.110
5.3.1 天線結(jié)構110
5.3.2 工作原理111
5.3.3 實驗結(jié)果113
5.4 四單元聚合的多天線模塊115
5.4.1 兩個緊密排列單元的解耦.115
5.4.2 多天線模塊設計. 121
5.4.3 模型擴展. 124
5.5 覆蓋3.5/4.9 GHz 雙頻段的天線對 125
5.5.1 單頻段天線對 125
5.5.2 雙頻段使用同一個電感解耦. 127
5.5.3 使用單分支產(chǎn)生雙頻段 129
5.5.4 雙頻段MIMO 天線設計. 131
參考文獻 134
第6 章 5G 移動終端毫米波相控陣天線設計 139
6.1 毫米波頻段特點和通信需求 139
6.2 移動終端毫米波相控陣天線研究現(xiàn)狀 140
6.2.1 邊射相控陣天線. 140
6.2.2 端射相控陣天線. 141
6.2.3 毫米波天線與低頻段天線集成. 142
6.3 基于極化合成的雙極化端射相控陣天線. 143
6.3.1 天線單元設計 143
6.3.2 工作機制及性能. 145
6.3.3 雙極化多波束端射相控陣天線陣列 148
6.3.4 仿真和測試結(jié)果. 151
6.4 雙極化小凈空端射相控陣天線 153
6.4.1 天線陣列結(jié)構 154
6.4.2 單個天線單元工作機制及性能. 156
6.4.3 四元陣列及解耦結(jié)構設計 158
6.4.4 仿真和測試結(jié)果. 160
6.5 雙極化單層端射相控陣天線 163
6.5.1 天線陣列結(jié)構 164
6.5.2 仿真和測試結(jié)果. 169
6.6 雙極化貼片與介質(zhì)棒相控陣天線 171
6.6.1 毫米波雙極化貼片相控陣天線陣列 172
6.6.2 毫米波雙極化介質(zhì)棒相控陣天線陣列 176
6.7 集成PIN 二極管的相控陣天線 182
6.7.1 串饋波束掃描天線設計 182
6.7.2 5G 移動終端中的空間覆蓋 188
6.8 Sub-6 GHz 天線與毫米波天線集成. 190
參考文獻 193
中國電子學會簡介. 198
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