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随着无线通信技术的飞速发展,电子器件小型化的需求也在不断增长,紧凑、全集成射频前端产品成为无线通信系统的设计主流。目前,除天线外,大多数射频前端模块能够集成到收发器芯片,分立元件的数目大大减少,降低了无线设备的成本。传统天线在主板上占据的面积阻碍了射频系统的进一步小型化与集成,天线与射频前端的集成日益受到国际学者的关注。解决这个难题的最好办法是将天线与射频芯片集成封装在一起成为一个表面贴器件,用这种方式实现的天线叫做封装天线(AiP)。 本研究主要内容包括:分析了连接天线地与系统地的过孔的数量与位置对天线性能的影响,并给出了封装天线的等效电路模型。通过分析发现,过孔的数量与位置对天线性能均有重要影响,过孔数量并非越多越好。提出了一种通过合理布置地过孔于非辐射边下展宽天线带宽的方法,并拟合出了这种情况下地过孔的等效电感计算公式。提出了一种双频封装天线,通过合理布置地过孔,激励起新的谐振频率实现了双频,并通过在贴片上开槽进一步展宽了低频段的带宽。根据物理模型制作了双频天线,验证了设计方法的有效性。提出了一种超宽带天线,通过顶端倒圆的矩形馈线与圆弧形缝隙的配合,实现了天线的超宽带工作;然后,提出了一种辐射性能改善的差分超宽带天线,通过切角与加载带线,使天线在整个工作频段内保持一致的辐射特性和稳定的增益,并且减少了制造误差对天线性能的影响;最后,提出了一种超宽带封装天线,研究了封装结构对天线性能的影响,通过合理布置地过孔的位置与间距,改善了天线的阻抗匹配,使天线带宽进一步展宽。