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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

移动通信技术从上个世纪八十年代开始得到了快速发展，手机等移动终端设备已经在人们的生产生活中得到了广泛的应用，手机既可以实现便捷的移动通信服务，还可以进行数据的收发。现在，人们对手机的要求是大屏幕、智能化、超薄化以及集成化。这些特点虽然给用户提供了方便和时尚，但是也对手机天线设计提出了更大的挑战。天线性能的优劣很大程度上直接决定手机的电气性能。而且，天线是收发移动信号的载体，对于手机终端而言，是不可或缺的，所以研究和设计性能优越的手机天线具有重要的现实意义。

国内外研究现状

1983年，摩托罗拉公司推出了第一款商业手机dynatac 8000x，这款手机体积庞大，电池续航能力弱，而且价格昂贵，它使用的天线是外置的单极子天线，不方便携带。90年代初，摩托罗拉公司推出了改进版本moto3200，它体积小，容易携带，采用拉杆式的天线设计，但是，这种设计不便使用而且容易损坏手机天线，降低可靠性。1997年，汉诺佳ch9771手机出现，它采用内置天线，使内置天线成为手机设计的主流，这之后，诺基亚凭借一系列天线内置的手机获得了成功。数字技术的迅猛发展，让数字手机系统逐渐取代了模拟手机，而手机用户的逐渐增加也使得原本就有限的频率资源更加紧张，，更多频段的开放扩大了频率使用范围，增加使用用户，获取更大的网络支持 ^{ref _ref482123421 \r \h \* mergeformat [2]}。出现的第一款双频手机是nokia6150，兼容gsm900mhz/1800mhz网络，多频手机的出现要求手机天线设计更大带宽和更多频带。

进入二十一世纪，国内的无线通信事业迅猛发展，紧跟着世界潮流，出现了一批像华为中兴这样的通信设备制造民族企业，同时国内的td-scdma成为第三代移动通信的自主标准，成为世界三大主流标准之一，4g网络也使用演进的td-lte技术 ^{ref _ref482123421 \r \h \* mergeformat [2]}。除此以外，华为主导的polar码成为5g标准的重要角色，更加进一步稳固了中国在无线通信领域的地位。手机可以说是无线系统最重要的用户接口之一，早已经是全球市场和技术争夺的热点，面对国内巨大的手机需求，国内的手机厂商积极加入产品研发和市场化经营。

2. 研究的基本内容

本文的主要内容有：调研手机天线的研究背景以及国内外发展状况，研究宽带匹配技术，探索宽带小尺寸单元天线设计。接着分析现有的去耦方案，讨论各类去耦技术的优势和缺陷，研究更具有实用性的去耦策略，并将去耦性能良好实用性强的去耦技术运用到本方案中。然后，以已经验证的单元天线为基础完成 MIMO 天线组合设计，探索在多天线系统中单元天线的性能的变化，深入分析天线设计参数，保证天线单元在多天线系统下拥有良好的阻抗匹配带宽。最后，本文将从带宽拓展，去耦技术方面对手机 MIMO 天线的设计做总结，对方案的可行性进行全局的阐述分析。通过对天线性能的总体研究和不同使用环境中的表现总结宽频带紧凑型手机 MIMO 天线设计中的技术要点。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本文的研究主要是针对mimo手机天线提出的，第三代、第四代以及即将到来的第五代移动通信系统对手机天线提出了数个要求，主要包括：小型化、宽带化以及数据业务。

本文首先介绍了天线以及mimo天线的质量评估参数，为接下来设计指出目标和挑战，为下文手机单天线和mimo天线的设计研究提供了基本的标准。

本文通过hfss软件的仿真以及优化功能，设计了一款能够同时覆盖多个通信频段的手持终端天线，本文所设计的天线的长和宽分别为17mm 和 10mm，高度为 0.8mm，满足目前小型化和宽带化的趋势。

4. 参考文献

[1]黄韬，袁超伟，杨睿哲，刘鸣.mimo相关技术与应用[m].北京:机械工业出版社，2006

[2]杨顺，lte多频段手机mimo天线设计研究[d].成都：电子科技大学，2014

[3]张延杰，mimo天线耦合特性研究[d].西安:西安电子科技大学，2012