O 导言
现在,各种通讯体系开展的重要方向之一是大容量、多功用、超宽带。经过进步体系容量、添加体系功用、扩展体系带宽,一方面能够满意日益胀大的实践需求,另一方面也能够下降体系本钱。而天线作为各种无线通讯体系的前端,其功用关于通讯体系全体功用具有重要的影响,因而也相应的对其提出了比如多频、宽带、小型化等要求。跟着无线通讯体系的日益杂乱化,单一的传统天线现已不能满意要求。而多天线规划尽管能够满意新一代无线通讯体系对天线的高要求,可是,天线数目的增多,会使设备本钱、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,因为空间有限,使得多天线的规划反常困难。在这种状况下,可重构天线就具有十分显着的优势。它可在不改动天线的尺度和结构的状况下在天线的方向图、作业频率、极化特性等方面完成重构,然后使一个天线能够完成多个天线的功用,习惯移动终端不同的使用环境和要求。
在天线的方向图可重构方面,现在的研讨首要会集在选用八木方法的结构上。即经过开关操控来改动反射器或引向器的有用谐振长度,然后完成反射或许引向效果,使天线的辐射方向发生改变。可是,这种方法需求多个天线。故在手持终端有限的空间下,选用这种方法有很大的困难。别的,在天线极化方法可重构方面,研讨的要点也是单贴片的天线,即经过在天线上开槽或许选用多条馈线,并在不同方位装置开关来改动开关的状况然后完成极化方法的改变,可是,这种天线的面积较大,一起选用多条馈线的结构太杂乱,都不适用于实践的移动设备。
本文提出了一种用于手持移动设备的可重构天线.该天线在恰当方位装置了RF-PIN开关,可经过直流操控电路操控开关的通断,以使天线以两种正交的线极化方法作业,一起也使天线的方向图发生改变,然后完成极化方法和方向图的重构。该天线结构紧凑,面积小,易于制作,并具有在同一终端装置多个天线来完成MIMO(多输入多输出体系)的潜力,故在移动终端中有杰出的使用价值。
1 天线结构与规划
天线能够与手持设备电路板集成在一起,装置在电路板的左上角,其结构和RF-PIN开关操控电路示意图如图1所示。
图1 天线结构及开关电路示意图
一般的天线地图坐落介质基片的底面,操控电路坐落基片的顶面,图l中的D1、D2为两个RF-PIN开关;Cl、C2为旁路电容,对高频信号短路;L1、L2为电感,对高频信号开路。二极管和%&&&&&%经过通孔与底面的天线衔接。该天线基片选用厚度为0.8 mm,介电常数为4.4的FR4资料。水平与笔直的两个微带结构经过RF-PIN开关与电路板地相连,中心的微带为馈线,并经过同轴电缆直接馈电。微带天线的谐振频率首要取决于微带线的长度,在一般状况下,在介电常数为εeff的基片上,微带线的波导波长约为:
图2 两种形式下天线S11曲线
因为两种作业状况下,天线的接地端不同,因而,天线的有用辐射部分也有所不同。当处于X形式时,天线结构中笔直部分的微带线接地,因而,天线的辐射部分应该为水平部分的微带,天线也相应作业在水平极化方法。图3所示为天线在2.44 GHz时的射频电流分布图。