八频段手机天线设计

王安国 赵国煌 冷 文 陈 彬

（天津大学电子信息工程学院，天津300072）

引 言

随着移动通信的发展，应用于手机上的频段也越来越多，这就要求手机不但具有良好的兼容性，而且可同时工作在多频段上.这对于手机内置天线提出了更高的要求，既要满足小型化要求，同时应能工作于多频段.

对于手机内置天线的研究，很多研究者做了大量的工作［1－5］，设计出了能同时工作在双频段或三频段的小型化手机天线，可满足当前手机工作频段要求.然而，其最低频段仅限制在全球通信移动系统（Global System For Mobile Communications，GSM）频段上，尚不满足未来LTE的发展需求.

长期演进（Long Term Evolution，LTE）是3G技术的演进，其中710MHz是LTE的一个重要频率，一般移动设备有限的体积与710MHz较大的波长给设计师们提出了苛刻的要求.文献［6］～［10］采用印刷式平面天线，应用在LTE、全球移动通信系统GSM和集散控制系统（Distributed Control System，DCS）等频段上，实现较为方便，但它们占用了手机电路板中的较大面积，给其他电路布局带来困难.文献［11］～［14］采用折叠和弯曲贴片技术来解决面积占用问题，但可覆盖的频段较少.在多频段天线设计中，为了获得良好的匹配特性，可通过接地面修正等措施［15－16］，但这种方法的改进范围较小.本文提出一种单天线设计，该天线利用平面倒F天线（Planar Inverted－F Antenna，PIFA）原理和谐振电流的分流效应，设计其中四条带线分别谐振所需频段，能够同时覆盖LTE700（698～862MHz）/2 300（2 305～2 400MHz），AMPS800（824～894MHz），GSM900（880～960MHz），DCS1800（1 710～1 880 MHz），ISM/Bluetooth （2 400 ～ 2 480MHz），WLAN（2 400～2 483MHz）和 WiMAX（3 400～3 600MHz）八个服务频段，再通过一条带线连接到接地面，该天线能够很好地通过控制各个带线的长度来获得所需的频段……