《手機MIMO天線研究》是依託華南理工大學，由褚慶昕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：手機MIMO天線研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：褚慶昕
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
MIMO技術使無線通信系統在無需增加頻譜頻寬和發射功率的情況下獲得高信道容量，因而成為第四代移動通信的關鍵技術之一。MIMO天線是MIMO技術的重要組成部分。手機MIMO天線又是第四代手機天線的發展趨勢。針對手機MIMO天線設計與實現中可能遇到的關鍵理論和技術問題，本項目擬在四個方面開展研究：（1）小型、多頻、定向天線單元的構造與設計；（2）探討手機環境下多天線間的耦合機理，尋找減少互耦、提高隔離度、擴展頻寬的方法，提高MIMO天線的分集性能；（3）研究手機MIMO天線系統的布局與構造，提高MIMO天線魯棒特性；（4）簡單有效的手機MIMO天線性能評估和測試方法研究。研究目標是提出有效的手機MIMO天線分析、設計、評估和測試方法，最終實現幾款用於第四代移動通信系統的手機MIMO天線，為第四代通信系統的發展和套用提供必要的理論指導和技術儲備。所研究的成果同樣適用於類似於手機的移動終端設備。
結題摘要
在項目基金資助下，本項目對手機MIMO 天線設計與實現中可能遇到的關鍵理論和技術問題進行了研究。具體研究成果如下： (1) 基於移動終端設備系統的有限尺寸，提出了幾種小型、高魯棒特性的、適合作為手機MIMO天線的天線單元，並且成功構造了幾款小型、多頻帶/寬頻、高隔離度、分集性能好的兩單元手機MIMO天線。 (2) 研究了手機MIMO天線的布局與構造對MIMO天線的隔離度、頻帶、阻抗匹配等影響。基於所研究的結果，設計並加工製作了幾種小型、高隔離度、多頻手機MIMO天線。 (3) 研究了移動終端環境下寬頻和超寬頻MIMO天線單元間的耦合機理；提出了利用多枝節結構引入多諧振模式實現寬頻和超寬頻阻抗頻寬；提出了通過在地板載入枝節或縫隙，以及採用不同極化方式降低天線單元間的耦合的方法；研究了寬頻和超寬頻MIMO天線的布局與構造對MIMO天線的隔離度、頻帶、阻抗匹配等影響。 (4) 開展了簡單有效的手機MIMO 天線性能評估和測試方法研究。 仿真和實驗結果表明：天線的性能良好，最終實現了多款用於第四代移動通信系統的手機MIMO 天線，為第四代通信系統的發展和套用提供必要的理論指導和技術儲備。 此外，基於本項目資助還開展了相關的寬頻基站天線和圓極化天線的研究工作。具體工作主要包括： (1) 提出了兩種改善±45°雙極化基站天線交叉極化比的方法。 (2) 提出了兩種實現圓極化天線在寬角度內低軸比的方法。 (3) 提出了一種由H型定向天線組成的MIMO天線。 已發表學術論文77篇，其中期刊文章45篇，會議文章32篇，IEEE Trans 文章18篇，SCI檢索36篇，EI檢索41篇。多篇文章發表在IEEE Transactions on Antennas and Propagation，IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques等本學科國際頂級刊物上。申請發明專利19項，其中已授權發明專利11項，授權實用新型專利33項。2014年獲得廣東省科學技術獎勵自然科學二等獎一項（項目主持人排名第一）。
