本文關(guān)鍵詞：新一代無線移動通信中的全向天線與MIMO多天線技術(shù)研究

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【摘要】：隨著新一代無線移動通信的飛速發(fā)展,尤其是隨著4G網(wǎng)絡(luò)的日益普及,室內(nèi)信號覆蓋在通信系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。通信系統(tǒng)對信息傳輸效率、區(qū)域覆蓋、寬信道容量等方面更高層次的需求,必然對微基站天線在帶寬、橫縱向剖面尺寸上提出更為苛刻的限制條件。同時(shí),LTE系統(tǒng)和雙極化MIMO多天線技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到移動通信系統(tǒng),以便于提高頻譜利用效率、改善收發(fā)信號質(zhì)量。本文主要圍繞適用于室內(nèi)分布系統(tǒng)的微基站全向天線進(jìn)行了相關(guān)研究,在保證良好全向性方向圖的前提下,從天線的寬帶拓展、天線小型化等方面展開探索。本課題內(nèi)容或創(chuàng)新點(diǎn)主要?dú)w納為以下幾點(diǎn):首先,文章簡要地?cái)⑹隽耸曳窒到y(tǒng)微基站全向天線的研究背景和研究意義,并概述了近年來微基站全向天線的研究現(xiàn)狀。其次,簡單地回顧了微基站天線設(shè)計(jì)的幾個關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù),以及微基站全向吸頂式天線在實(shí)際無線移動通信中的應(yīng)用場景以及設(shè)計(jì)原理。第三,基于吸頂式天線的應(yīng)用環(huán)境,通過單錐體終端電容加載以及短路探針加載等措施,解決了天線的寬帶化(1710-2690MHz)、低剖面等設(shè)計(jì)問題,實(shí)現(xiàn)了天線低剖面、方向圖不圓度良好的垂直極化全向天線單元設(shè)計(jì)。第四,本文提出了一種采用四個圓弧偶極子組合成圓環(huán)天線的形式來模擬環(huán)形電流實(shí)現(xiàn)水平極化的全向天線新形式。通過引入錐形饋電巴倫及外圍寄生圓弧,進(jìn)一步解決了天線寬帶化、低不圓度、低駐波比等問題。仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,所設(shè)計(jì)水平極化全向天線單元在1710-2690MHz頻帶內(nèi)VSWR1.5,不圓度良好。第五,基于上述水平極化全向天線單元,進(jìn)一步考慮了較大金屬反射地板的實(shí)際工作環(huán)境影響。通過引入人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(AMC),在保證天線輻射特性的同時(shí)有效地降低了天線剖面高度。仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,基于AMC反射板的水平極化全向天線整體高度為26mm(包括2mm的反射板),在1710-2690MHz頻帶內(nèi)各項(xiàng)天線指標(biāo)性能良好。最后,基于前面設(shè)計(jì)的水平/垂直全向天線單元,針對室內(nèi)吸頂天線的設(shè)計(jì)需求,提出并設(shè)計(jì)了一款基于AMC反射板的低剖面全向雙極化天線新形式。數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的天線整體剖面高度僅為30.6mm(包括2mm的反射地板),與目前最新的文獻(xiàn)報(bào)道相對比具有更低的剖面高度優(yōu)勢,且?guī)捀采w了整個LTE頻段,更符合實(shí)際工程應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3;TN828.6

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