置入式高效覆盖的多频段天线理论与技术

In order to achieve the multi-band performance of the space-constrained built-in single antenna, reduce the antenna size and improve the performance of multi-band antenna radiation, this project focuses on the three major technical innovation points. The first one is the theoretical model of multi-loaded structure antenna, which makes an unified model technology that can cover the slot, branch, and short-circuit loaded structures, etc. The second one is the low environment sensitivity technology based on the artificial electromagnetic material loaded structure. The third one is the precise band adjustment and parameters drift control technology based on the coupling model between the loaded structures. The project focuses on exploring the comprehensive integrated structure loads theoretical prototype, creating the multi-parameter circuit model, summarizing the resonant and coupling regularity, looking for the universal design and analysis method of the technologies of the multi-band built-in miniature terminal antenna, the frequency control ,and the parameter drift control. At the same time it also concentrates on exploring the technology of new artificial electromagnetic materials structure and its load, achieving the innovative technology of low-sensitive built-in terminal antenna as well. Finally, it will resolve the coverage problem of high performance and high stability of the space-constrained built-in terminal antenna on specified frequency band finally. To complete the development of miniature terminal antenna which can cover more than 10-band for high radiation and low coupling.The group obtained the second and first prize in 2009 and 2011 by CECO .This shows the group is on advanced level of international small type broadband muilt-band terminal antenna.

为实现终端有限空间内置单天线的多频段工作能力，缩减天线体积，并提高天线的多频辐射性能，本项目专注于天线多加载结构的理论模型研究，提出能够覆盖开槽、枝节、短路等加载结构的统一模型技术；基于人工电磁材料结构加载的环境低敏感度技术；基于加载结构间耦合模型的精确频段调控和参数漂移控制技术三大技术创新点。重点探索全面的多结构综合加载理论原型，创建多参数电路原理模型，总结谐振和耦合规律，寻找终端内置天线多频小型化技术、频段控制和参数漂移控制技术的通用设计与分析方法；同时探索人工电磁材料新型结构及其加载技术，创新低敏感度终端内置天线技术。解决内置终端天线在体积受限时在指定多频段上的高性能、高稳定度的覆盖难题，完成10频以上高辐射圆度低耦合度的小型化终端天线研制。课题组在小型化多波段宽带终端天线方面技术水平被评为达到国际先进, 分别在2009年, 2011年两次获得中国电子学会电子信息科学技术二等和一等奖

天线作为无线通信系统重要终端设备，其性能的好坏对整个系统的工作具有重要的影响，因此，支持多模、多频段小型化的终端天线已成为国内外无线通信领域的前沿与热点研究课题。本项目在4年的研究工作中，提出了多种可实现多频段、宽带小型化和高频率隔离度的方法、技术和新型天线结构，通过理论分析、优化仿真和实验研究验证了所提出的创新方法和技术，这些成果可为我国多频段内置终端天线技术的发展提供了重要参考和支撑。.课题组对天线理论数值算法分析的基础上，在研究大量加载模型的前提下，探索了全面的多结构综合加载理论原型，对谐振和耦合规律进行了总结，创建了多参数电路原理模型，将耦合谐振枝节加载、槽隙加载、电容加载、短路加载和分形几何结构等技术分阶段分维度综合运用。将自然与人文艺术形式融入天线模型，提出了将中国古典传统图案和仿生学特点融入天线结构设计的思想。利用多种加载技术之间的电磁耦合关系，通过控制加载深度和加载维度，实现移动终端内置天线的多频宽带化、小型化、高性能覆盖及低耦合度等性能。对基于人工电磁材料的新型结构加载技术和基于加载结构间耦合模型的精确频段调控和参数漂移控制技术进行了深入研究，解决内置终端天线在体积受限时在指定多频段上的高性能、高稳定度的覆盖难题。另外，完成了天线滤波器相关设计，提出三节结构的带阻滤波器结构，实现上频带扩展和低时延的扩展上频带滤波器设计、仿真与实现；通过对称和简单的四节耦合线电路研制新型平面小型化高性能带阻滤波器；通过平衡结构优化实现抑制差模或共模信号的带阻滤波器；联合研究带阻滤波器与平面天线的融合技术，实现带有滤波抑制性能的平面滤波天线。.项目组的相关成果已发表科技论文15篇，其中SCI收录的论文5篇，EI收录论文8篇；申请国家专利3项，已授权1项；培养博士研究生5人，硕士研究生3人。本项目无论从研究内容、研究成果和技术指标上均超出了预期，全面圆满完成了预定的全部研究任务。