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在通信行业中手机市场面临着最激烈的竞争,而手机天线设计则是产品设计中最重要的一环,直接关系到手机厂商能否进入高端市场。并且随着公众健康意识的不断提高,在天线设计不仅要考虑天线的性能尽可能少受人体的影响,而且还必须考虑天线辐射对人体的影响,主要体现在SAR。在当今多种通信标准并存的局面下,特别是4G的到来,要求手机赋予越来越多的功能,这些都要求天线需设计出更大的带宽覆盖所有常用的频段。同时手机外观设计不断融入时尚和美感元素,使天线尺寸不断缩小,进一步增加了手机天线的设计难度。针对手机天线设计挑战,本文进行了如下研究：1.首先概括了移动通信的发展历程、手机天线的发展趋势和天线的设计挑战。其次,概述了手机天线常用的各种基本天线理论,以及天线设计性能指标与手机天线设计局限。2.系统阐述了手机天线小型化、多频带和宽频带技术,并根据经验列出了一些常用的手机天线设计结构。3.设计了一款小型双寄生3G手机天线,该天线难点在于天线可设计空间窄,仅靠常规的单寄生方式不能覆盖整个高频段,本节通过双寄生方式在窄空间上使天线成功工作在850/900/1800/1900/2100频段,并从工程角度分析了手机天线参数对天线性能的影响。最后对实际测试结果做了详细的分析。4.设计了一款4G手机天线设计,该天线设计难点在于天线仅有两个高频分支,要覆盖2G/3G/4G的所有高频段几乎不可能的,本节巧妙利用天线路径的次高频谐振频率由天线形状决定的原理,成功地在高频段产生另一高次模,使天线能应用于全球任何制式的通信,并对所制作手机天线进行了SAR值研究。最后对实测结果进行详细分析。本论文的创新之处：1、系统概述了当今手机天线的所有小型化、多频带和宽频带技术,并列出最常用的天线设计结构。2、设计了一款小型双寄生3G手机天线,通过恰当融合多种技术,在3.1mm高度上实现了850/900/1800/1900/2100五个频段,并成功地应用到窄空间的3G手机天线上3、设计了一款超多频4G手机天线,此设计巧妙地利用了多模原理,将原本仅能实现2G/3G的手机天线成功地覆盖到4G,并未增加任何天线的复杂度,且能降低高频段的SAR值。