专题研究MIMO Antenna system for LTE (4G) - 专题周记系统.PDFVIP

專題研究 MIMO ANTENNA SYSTEM FOR LTE (4G) 1 指導教授 :尤正祺 學生:陳雅盈 ABSTRACT Multiple-input-multiple-output （MIMO ）多輸入多輸出的技術將 被用於第四代移動網絡（也稱為Long Term Evolution ，長期演進 LTE) 去實現高的數據傳輸速率在上行和下行通道。 MIMO是根據使用在移動終端的多天線系統的以及所述基站。這樣 的天線系統適合於手持式移動終端所佔面積小的尺寸（通常不超過 60*100平方毫米）。 天線集成和小型化是兩個重大的挑戰。本文做電小天線（ESA ）是 根據彎曲天線的結構，工作在850MHz頻段的LTE和3G蜂窩標準。 該天線具有測量的中心頻率為 850MHz ，頻寬為54.6 MHz和總大小 為34* 22平方毫米。此外也提出了一個雙元件的設計基於ESA天線的 MIMO天線系統設計。雙元MIMO天線系統涵蓋了從760 - 900兆赫 的頻段，並佔有面積 3030平方毫米。根據模擬結果製造天線，實驗 結果及模擬結果做比較 2 INTRODUCTION  多輸入多輸出（MIMO ）通信系統在發送器和或接/ 收端使用多個天線的空間分集和利用，與單輸入單 輸出（ SISO ）通信系統相比，在不增加整體的帶寬 和功率，以增加系統的容量。  如更高的數據傳輸速率，在移動設備的需求不斷增 加，導致引入MIMO 系統在3GPP LTE標準。MIMO鏈 路的整體性能在 MIMO 系統中有很大的影響關鍵要素 之一是天線的移動終端。 所有的天線系統的主要權衡之間是可達到的最高頻 寬，效率和設備的大小，滿足對帶寬的要求是一個 巨大的挑戰，尤其是在 LTE低頻段（頻率範圍為700 兆赫- 960MHZ ） 3 曲折線天線收縮折疊，它的長度 來回創建具有多個匝的結構的一 個普通的單極或偶極天線的電長 度。 此方法具有的優點是，當較低的 操作頻率時對天線是有利的，因 為這會顯著地降低天線尺寸。該 天線的尺寸，因此甚至變得更小， 因為使用的電介質基板上。印刷 蜿蜒天線通常有良好的輻射效率 和接近全向輻射方向圖，設計的 單蜿蜒天線結構如圖所示。 4 雙元件MIMO系統設計遵 循的幾何形狀如圖所示。天 線的尺寸進行了優化使用 HFSSTM和分離GND條用 於改善隔離稍後。 天線尺寸為mm 。同一基片 上的材料和厚度被用來作為 單一的曲折設計。 5 Simulated S11(Return loss) Return loss is -15.47db at 851MHZ 6 VSWR is 1.5 at frequency 0.820 GHz. VSWR is 1.4 at 851 MHz 7 the smith chart it indicate the impedance is 52 ohm. Dual Meander Antenna 8 Simulated Dual Element_S11