發(fā)布時間：2020-11-11 18:08

　　 通信技術(shù)蓬勃發(fā)展,預(yù)計2020年5G通信技術(shù)將正式完成通信標準制定。5G天線參考相控陣天線的設(shè)計思路,引入有源陣列天線技術(shù),可對發(fā)射天線產(chǎn)生的波束進行靈活配置。但是由于在相控陣天線中數(shù)字式移相器的使用,使得相控陣天線的每個饋相單元上的饋相值產(chǎn)生相位誤差,這種誤差會對天線的性能產(chǎn)生較大影響。因此,研究相位誤差產(chǎn)生的原因和影響,以及研究如何應(yīng)對該誤差所采取的措施,對提高5G天線性能的研究有深遠的意義。本文主要做了一下幾個方面的研究工作:1、從數(shù)字移相器著手,分析了相位量化誤差的形成原理,得出了明確的相位誤差公式。繼而得出相位量化誤差會引起相控陣天線產(chǎn)生寄生副瓣和主瓣波束指向精度產(chǎn)生偏差。2、為了解決這兩方面的問題,本文首先運用二可能值法,相位誤差零均值法和預(yù)加相位法這三種隨機饋相法分別從寄生副瓣電平大小,主瓣波束指向精度這兩個方面進行分析,得出隨機饋相法能夠很好的解決相位量化誤差所帶來的相控陣波束精度問題。3、對三種隨機饋相法進行仿真比較,得出預(yù)加相位法在波束指向上面比其余兩種方法更優(yōu)秀。4、然后從數(shù)字濾波器的設(shè)計中得到啟發(fā),采用窗函數(shù)加權(quán)的方式降低有源陣列天線的副瓣電平大小。通過計算機仿真,得到韓寧窗,韓明窗,布萊克窗和凱瑟窗的加窗效果,得出凱瑟窗函數(shù)的性能優(yōu)于其他窗函數(shù),該窗函數(shù)能夠在主瓣波束寬度和副瓣電平之間得到很好平衡。5、本文還對原有的三種隨機饋相法進行優(yōu)化,通過計算機仿真,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的隨機饋相法性能得到明顯的提升。
【學(xué)位單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN828.6
【部分圖文】：

天線只能水平排列的原因，這使工程建設(shè)上的困難。對于 5G 通力的相控陣天線，這使得天線的蓋的區(qū)域內(nèi)要配置幾十甚至上百量級以上[6]。根據(jù)對大規(guī)模天線的天線，這使得 5G 基站天線所方向上的控制能力，這一改變提示意如圖 1.1 所示。由于基于上述進行集中，通過計算機控制，自指向目標用戶，以此對不同方向信干擾，提高其通信效率。(a)傳統(tǒng) MIMO 陣列天線水平方向排布

室外服務(wù)到高層房屋來說，為提高通信天線的增益，可將天線發(fā)射況。當(dāng)傳輸信號服務(wù)高層建筑時，這會導(dǎo)致大來覆蓋這個區(qū)域，大樓內(nèi)部的信號仍不穩(wěn)定，O 技術(shù)，則可以分裂出指向不同樓層位置的波個并行數(shù)據(jù)流傳輸，提高了頻率利用效率[7]。高層樓房時，往往對高層信號覆蓋不全，需要線需求則很少。常規(guī)的天線的覆蓋角度在正負覆蓋角度能達到正負 30 度的范圍，采用該技與新型天線比較如圖 1.2 所示。以百米高的大以往的天線只能覆蓋到大樓 9 層左右的位置，高的位置，能達到原天線 3 倍左右的性能[9]。域劃分，實現(xiàn)信號的空分復(fù)用，直接提高了頻

京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第一章 前的波束，從而輕易地對三個不同終端用戶進行通信服務(wù)。然而在水平空間上，圖中用戶用戶 4 的位置相對于同一基站天線來說，兩個用戶的波束夾角是一致的。這就導(dǎo)致以原技術(shù)，用戶 3 和用戶 4 在一定的程度上會相互形成干擾。與原來只能在水平方向上進行波束賦形的傳統(tǒng)天線不同，新型天線可將天線的發(fā)射波垂直層面上進行擴展，形成更靈活的波束賦形：圖 1.3 中將用戶 3 和用戶 4 從垂直空間進行一次進行劃分，擴展了原有天線在垂直面上的不足，形成兩個不同的空間波束對終戶進行通信服務(wù)。
【參考文獻】

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本文編號：2879551