發(fā)布時間：2017-06-19 15:11

  本文關(guān)鍵詞：小型化三極化MIMO天線的設(shè)計(jì)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：極化分集能提高頻譜利用率,在相同體積內(nèi),理論上三極化通信系統(tǒng)能獲得單極化通信系統(tǒng)三倍的信道容量。特別是在散射豐富的環(huán)境中,共址電磁三極化天線可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)六個極化自由度。這使得三極化天線有了非常廣闊的應(yīng)用前景。因此三極化天線的設(shè)計(jì)具有理論和實(shí)際價(jià)值。本文基于不同應(yīng)用場景,研究了多種三極化共址天線。本文的主要工作是:(1)提出了一種實(shí)現(xiàn)縫隙天線小型化的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在接地面上開多組短截縫,不僅可以減小縫隙的長度到87.5%,而且還可以改善縫隙天線組陣時的隔離和極化純度。(2)提出了微帶和同軸饋電的兩種三極化共址全�？p隙天線的實(shí)現(xiàn)方案,這兩種天線都是關(guān)于天線結(jié)構(gòu)中心點(diǎn)對稱的天線,其中同軸饋電天線每個單元也為對稱結(jié)構(gòu)。仿真分析了短截縫尺寸等參數(shù)對天線性能的影響,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制作了微帶和同軸饋電的兩種三極化共址全�？p隙天線,仿真和實(shí)測結(jié)果顯示,在E面全向上,主極化與交叉極化之差均大于15dB,天線三個端口之間的隔離度微帶饋電時大于43dB,同軸饋電時大于30dB,工作帶寬分別為為102MHz和110MHz。添加短截縫之后,微帶饋電方式的天線單元之間的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)從-35dB降低到-50dB以上(利用S參數(shù)計(jì)算),而同軸饋電方式的天線單元3-D包絡(luò)相關(guān)系數(shù)從0.38減小到0.28。這兩種天線都適用于對極化純度和隔離度要求高的MIMO通信系統(tǒng),尤其適合多散射環(huán)境中的極化分集應(yīng)用。(3)同軸饋電的兩種三極化共址半模縫隙天線。通過將三個縫隙天線的中點(diǎn)重合實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的共址天線,其工作帶寬為129MHz,可以應(yīng)用于對體積要求嚴(yán)格的多極化場景。上述小型化多極化天線具有較高的極化純度和隔離度,輻射方向性圖完整,這些特性都有利于提高M(jìn)IMO系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】：微帶天線 三極化 MIMO 共址 小型化
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN822
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 極化信道簡介10
• 1.3 極化天線的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 多極化天線的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 縫隙天線的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 第二章 天線的基本原理17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 多極化天線的參數(shù)17-21
• 2.2.1 線性偶極子天線的方向圖17-20
• 2.2.2 多端口天線S參量表示20-21
• 2.3 MIMO天線之間的互耦21-23
• 2.3.1 互耦的概念21-22
• 2.3.2 互耦對天線方向圖的影響22-23
• 2.4 MIMO天線的相關(guān)特性23-26
• 2.4.1 包絡(luò)相關(guān)系數(shù)方向圖描述23-25
• 2.4.2 交叉極化功率比的測量25-26
• 2.4.3 包絡(luò)相關(guān)系數(shù)S參量描述26
• 2.5 縫隙天線的基本原理26-28
• 2.6 多極化天線的應(yīng)用場景28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 微帶耦合饋電的三極化縫隙天線29-51
• 3.1 引言29
• 3.2 縫隙天線的饋電29-34
• 3.2.1 縫隙天線的饋電方式選擇30-31
• 3.2.2 縫隙天線單元的結(jié)構(gòu)31
• 3.2.3 縫隙天線單元的駐波比和方向圖31-33
• 3.2.4 縫隙天線單元的介質(zhì)基片選擇33-34
• 3.3 三極化縫隙天線設(shè)計(jì)34-37
• 3.3.1 三極化縫隙天線的結(jié)構(gòu)34
• 3.3.2 不帶短截縫隙三極化天線實(shí)物圖34
• 3.3.3 三極化縫隙天線的測試結(jié)果34-37
• 3.4 改進(jìn)的三極化縫隙天線設(shè)計(jì)37-45
• 3.4.1 帶短截縫隙三極化天線實(shí)物圖39
• 3.4.2 帶短截縫隙天線單元的S參數(shù)和方向圖39-40
• 3.4.3 短截縫隙寬度對天線的性能影響的測試分析40-43
• 3.4.4 短截縫隙長度對天線的性能影響的測試分析43-45
• 3.4.5 短截縫隙間隔對天線的性能影響的測試分析45
• 3.5 三極化縫隙天線仿真測試結(jié)果分析45-48
• 3.6 天線的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第四章 同軸饋電的三極化天線設(shè)計(jì)51-65
• 4.1 引言51
• 4.2 同軸饋電的縫隙天線設(shè)計(jì)51-55
• 4.2.1 不帶短截縫隙的天線單元設(shè)計(jì)51-53
• 4.2.2 不帶短截縫隙的天線53-55
• 4.3 改進(jìn)的同軸饋電縫隙天線設(shè)計(jì)55-60
• 4.3.1 帶短截縫隙的天線55-56
• 4.3.2 帶短截縫隙的天線實(shí)物圖56-60
• 4.4 未帶短截縫隙與帶短截縫隙之間的對比60
• 4.5 同軸饋電三極化天線的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)60-62
• 4.6 用方向圖計(jì)算三極化天線的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)62-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 第五章 小型化三極化天線的設(shè)計(jì)65-73
• 5.1 引言65
• 5.2 小型化三極化天線的設(shè)計(jì)65-70
• 5.3 天線的實(shí)物圖70-71
• 5.3.1 不帶短截縫隙的天線70
• 5.3.2 帶短截縫隙的天線70-71
• 5.4 小型化三極化天線的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文78-79
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利79-80
• 致謝80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉宏冰;調(diào)頻天線的維護(hù)[J];西部廣播電視;2003年03期

2 于大群;朱瑞平;夏琛海;;薄膜天線單元的初步研究[J];現(xiàn)代雷達(dá);2009年10期

3 祝平;袁斌;劉楠楠;彭天昊;;一種高增益的可重構(gòu)廣角天線研制[J];電子技術(shù);2014年01期

4 李曉輝,侯建強(qiáng),陳常杰;天線的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];通信世界;2003年36期

5 蔣占軍;趙新勝;尤肖虎;;一種分布式無線移動通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)端天線單元動態(tài)選擇模型[J];電子與信息學(xué)報(bào);2007年02期

6 魯加國;矩形腔十字裂縫天線的研究[J];微波學(xué)報(bào);2001年01期

7 柳西杰;李萍;劉穎;;“工”形結(jié)構(gòu)在天線耦合中的應(yīng)用研究[J];中國新通信;2010年17期

8 相正平;;圓

本文編號：462897