5G移動終端多天線技術
鄧長江 馮正和
- 出版商: 人民郵電
- 出版日期: 2024-10-01
- 定價: $894
- 售價: 8.5 折 $760
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 198
- ISBN: 7115647429
- ISBN-13: 9787115647429
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5G、天線相關 Antennas
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商品描述
移動通信的飛速發展驅動著移動終端天線技術的持續創新。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實現，內容從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。本書在寬帶段小型化天線、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、通信工程等專業師生的參考書，也可供移動終端天線研發工程師及無線通信領域的相關從業人員閱讀。
作者簡介
邓长江
北京理工大学集成电路与电子学院副教授、博士生导师，IEEE 高 级会员，获EMTS 青年科学 家奖等奖项。研究方向为移动终端天线、智能超表面、基站天线等。发表SCI 论文五十余篇，获得国家发明专利授权十六项，出版学术专著一 部。承担国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目。担任IET Microwaves，Antennas &Propagation 副主编、《遥测遥控》青年编委。博士论文入选中国电子学会优 秀博士学位论文。
冯正和
清华大学电子工程系教授，中国电子学会会士，IEEE 会士。曾任清华大学电子工程系主任、原微波与数字通信国家重点实验室副主任，中国电子学会常务理事、中国电子学会微波学会主任委员等。长期从事电磁场理论、天线及天线阵列和无线通信等领域的教学和科研工作，先后承担国家自然科学基金、973 计划、863 计划等项目。发表论文三百余篇，获省部级科技奖励四项。
目錄大綱
第1 章 移動終端天線概述 1
1.1 移動通信的發展. 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 天線結構的變化. 5
1.2.2 天線頻段的變化. 6
1.2.3 天線數量的變化. 8
1.3 手機內多天線佈局. 8
1.4 多天線系統的典型工作方式 10
1.5 工業界的手機產品實例. 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 17
2.1.1 電路特性參數 18
2.1.2 輻射特性參數 21
2.1.3 移動終端天線特有參數 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 添加諧振結構形成阻帶 34
2.4.3 引入受控耦合實現能量對消. 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. 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 49
3.1.3 為什麽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 天線幾何結構 56
3.4.2 設計過程分析 57
3.4.3 關鍵參數分析 59
3.4.4 實驗結果. 60
3.5 基於完整金屬邊框的七頻段天線 62
3.5.1 金屬邊框的本徵模. 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 基於變容二極管的可重構天線. 72
3.6.2 關鍵參數分析 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 頻段基於特徵模的雙天線設計. 80
4.2.1 金屬邊框天線建模. 80
4.2.2 本徵模改造 81
4.2.3 添加外部激勵源. 83
4.3 1800 MHz 頻段基於特徵模的雙天線設計. 85
4.3.1 手機地板的本徵模. 86
4.3.2 雙天線配置 87
4.3.3 寬帶段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 多天線研究現狀. 100
5.1.1 線天線. 100
5.1.2 面天線. 102
5.2 基於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 緊湊型兩埠饋電網絡設計. 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 天線結構110
5.3.2 工作原理111
5.3.3 實驗結果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 基於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 模擬和測試結果. 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 四元陣列及解耦結構設計 158
6.4.4 模擬和測試結果. 160
6.5 雙極化單層端射相控陣天線 163
6.5.1 天線陣列結構 164
6.5.2 模擬和測試結果. 169
6.6 雙極化貼片與介質棒相控陣天線 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
