1. The MIMO Antenna Design for a TD-LTE Mobile Phone ， , Wei , Qingdao University of Science &Technology, Qingdao, 266061, Melboume University, VIC, Australia

2. Tri-Band Antenna With Compact Conventional Phone Antenna And Wideband MIMO Antenna ， Jian-Feng Li and Qing-Xin Chu, IEEE Senior MemberSchool of Electronic and Information Engineering South China University of Technology Guangzhou, Guangdong, 510640, China

報告人：何應朋班級：碩電一甲學號：ＭＡ 230110

MIMO天線期中報告比較兩篇論文

概論• 兩篇 paper 都是對手機天線做設計。• 第一篇是在 TD-LTE 移動通信系統中使用 MIMO 天線，設計具有高隔離絕緣的兩個元素，目的為了降低兩元件之間的耦合，最後使用 HFSS 做仿真分析。• 第二篇是一個三波段天線，由一個傳統電話的電話天線和一個寬帶多輸入多輸出的 MIMO 天線實現，在接地平面用三個狹縫蝕刻來減少相互耦合。• 兩篇論文利用不同設計方法，目的是降低元件間相互耦合。

引言• 兩篇各提出降低耦合的方法。• 第一篇使用 MIMO 技術來改善無線電頻譜的效率。設計

MIMO 天線時使用一種 TD-LTE 雙帶 PIFA( 平面倒 F 天線 ) 天線覆蓋，增加他們的分離距離來減少元件之間的耦合。• 第二篇也是使用 MIMO 天線，提到很多增加距離來降低耦合的方法被提出，但這些方法不適用於第三代的移動通信系統，因為天線罩不住移動的波段。故此論文提出一個

MIMO 天線的設計，利用蝕刻三個狹縫在接地平面上，可以緩解阻抗傳統手機天線的匹配惡化。

天線設計• 第一篇的天線設計：• 設計為雙分支結構，每個分支工作在不同頻帶。• 通過改變天線的長度分支和使用該結構的彎曲端來調整天線。• 該天線的工作頻率可以覆蓋 230TD-LTE0-2400MHz 和 2570-

2620MHz 兩個頻段。• 地面尺寸為 60*110mm ，地面天線高 4mm 。

• 在圖 1 中，設計在 2500MHz 頻段，下部為 2300MHz 。灰色區域是一個摺疊垂直於天線，為了增加天線的有效面積。

天線設計 ( 續 )

圖 1 　第一篇的天線設計圖

天線設計 ( 續 )• 第二篇的天線設計：• FR4 的基板• 介電常數 4.4 ，損耗正切 0.02 。

• 包括一個傳統的電話天線與兩個對稱的 MIMO 天線和圖中的 #1 、 #2 、 #3 經過結構 1 、 2 耦合。• 尺寸為 : 長度 80mm 、寬度 2mm ，彎曲 90 度。• 在接地平面的三個狹縫蝕刻，靠近 port 1 ， port1 放置在接地平面的中間。 #2 或 #3 是一個長 29mm 寬 2mm 的倒 F天線。

天線設計 ( 續 )

圖 2 　第二篇的天線設計圖

天線實作

圖 3 　第一篇的天線實作 圖 4 　第二篇的天線實作

天線實作 ( 續 )

圖 5 　第一篇的系統模擬 圖 6 　第二篇的系統模擬

天線實作 ( 續 )

圖 7 　第一篇在 3D 模式下模擬 圖 8 　第二篇的輻射模擬

心得• 這兩篇 paper 都是有關手機的方面，兩篇都對於手機天線做不同的設計，兩個天線都加入了 MIMO 天線的技術。• 雖然兩篇 paper 都設計出不同的天線，但目的都相同，就是降低元件之間的耦合，讓我了解到 MIMO 天線的很關鍵的因素就在於耦合和阻抗的匹配。

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