【摘要】：電磁波在受限空間環(huán)境中傳播時(shí),由于障礙物及分界面的存在會(huì)發(fā)生折射、反射、散射或繞射現(xiàn)象,從而導(dǎo)致多徑衰落效應(yīng),嚴(yán)重影響移動(dòng)通信電波覆蓋的平穩(wěn)性,進(jìn)而影響通信質(zhì)量。分集天線技術(shù)作為公認(rèn)的能夠有效克服多徑衰落影響的主流技術(shù)之一,在移動(dòng)通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,目前以受限空間為應(yīng)用背景的移動(dòng)終端分集天線的研究很少,且大多是從發(fā)射天線角度出發(fā)來(lái)研究電波覆蓋特性,很少結(jié)合受限空間環(huán)境來(lái)研究接收端分集天線的特性。同時(shí),隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,天線也更趨于集成化、小型化。因此對(duì)小型集成化移動(dòng)終端分集天線進(jìn)行研究,并分析其在受限空間中的電波接收特性具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文研究了三類典型的分集天線,包括線極化分集天線、圓極化分集天線以及超寬帶方向圖分集天線,進(jìn)行了仿真分析和加工測(cè)試,并對(duì)其中兩種天線在隧道型受限空間中的電波接收特性進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了天線良好的分集性能和在受限空間的電波傳播特性。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下三方面:(1)采用天線單元正交的方式設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的線極化分集天線,該天線工作于5.8GHz,得益于極化正交的天然優(yōu)勢(shì),端口隔離度高于23.2dB,在輻射主方向獲得了-43.0dB的交叉極化,頻帶內(nèi)包絡(luò)相關(guān)系數(shù)小于0.00059,獲得了良好的分集效果。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了饋電結(jié)構(gòu),并利用開(kāi)槽的方式實(shí)現(xiàn)了3.5GHz和5.8GHz雙頻極化分集,更加具有實(shí)用性。對(duì)極化分集天線在受限空間中的分集接收特性進(jìn)行研究,驗(yàn)證了極化分集天線對(duì)于提高受限空間中信號(hào)接收平穩(wěn)性的可行性。(2)采用“E面對(duì)稱切半”的方法設(shè)計(jì)了一種小型化超寬帶單極子天線,并將其作為天線單元進(jìn)行同向組合,設(shè)計(jì)了一種超寬帶方向圖分集天線,既減小了天線尺寸,又改變了輻射方向圖使其具有方向圖分集的效果。同時(shí),本文對(duì)現(xiàn)有的去耦技術(shù)進(jìn)行深入探究和分析,采用地板枝節(jié)和Y形地板槽縫相結(jié)合的混合去耦結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的隔離效果,頻帶內(nèi)包絡(luò)相關(guān)系數(shù)滿足分集天線的要求。對(duì)方向圖分集天線在受限空間中的分集接收特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分集效果顯著,可以有效提升信號(hào)接收的平穩(wěn)性。(3)利用線極化激勵(lì)增加微擾的方式設(shè)計(jì)了一種寬帶圓極化天線單元,該天線單元沿與天線所在平面垂直的方向分別輻射不同旋向的圓極化波,通過(guò)平面四單元正交組合以及空間立體四單元組合兩種方式分別設(shè)計(jì)了兩種圓極化分集天線,分集性能良好且適應(yīng)性強(qiáng),可滿足不同環(huán)境和設(shè)備的需求。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN820
【圖文】：

非必要對(duì)文用天和天現(xiàn)。逡逑１．３．１極化分集天線逡逑極化分集，顧名思義就是利用同一位置、不同極化的電磁波相互獨(dú)立、互不逡逑影響的特點(diǎn)，在接收端對(duì)不同極化的信號(hào)進(jìn)行接收并合成，以彌補(bǔ)多徑衰落的影逡逑響，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的平穩(wěn)接收，是最常用有效的分集方式［２４＿２９］。極化分集天線的逡逑設(shè)計(jì)思路主要是利用同極化的天線單元正交放置或是不同極化的天線單元組合放逡逑置，達(dá)到極化不相干的目的，從而實(shí)現(xiàn)極化分集。文獻(xiàn)［２４］提出了一種小型化的四逡逑單元極化分集天線，將四個(gè)完全相同的線極化單極子天線兩兩垂直放置，對(duì)貼片逡逑進(jìn)行Ｌ形開(kāi)縫使其實(shí)現(xiàn)在３．５ＧＨｚ和５．７ＧＨｚ兩個(gè)頻段的極化分集特性，并引入金逡逑屬墻和短路針的設(shè)計(jì)，分別在兩個(gè)頻點(diǎn)獲得１８．４ｄＢ和２２．７ｄＢ的隔離度，如圖１－１逡逑所示。逡逑文獻(xiàn)［２５］通過(guò)一個(gè)邊緣切角偏饋的單極子天線和與其平行放置的偶極子天線逡逑實(shí)現(xiàn)圓極化與線極化分集，如圖１－１所示。逡逑

非必要對(duì)文用天和天現(xiàn)。逡逑１．３．１極化分集天線逡逑極化分集，顧名思義就是利用同一位置、不同極化的電磁波相互獨(dú)立、互不逡逑影響的特點(diǎn)，在接收端對(duì)不同極化的信號(hào)進(jìn)行接收并合成，以彌補(bǔ)多徑衰落的影逡逑響，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的平穩(wěn)接收，是最常用有效的分集方式［２４＿２９］。極化分集天線的逡逑設(shè)計(jì)思路主要是利用同極化的天線單元正交放置或是不同極化的天線單元組合放逡逑置，達(dá)到極化不相干的目的，從而實(shí)現(xiàn)極化分集。文獻(xiàn)［２４］提出了一種小型化的四逡逑單元極化分集天線，將四個(gè)完全相同的線極化單極子天線兩兩垂直放置，對(duì)貼片逡逑進(jìn)行Ｌ形開(kāi)縫使其實(shí)現(xiàn)在３．５ＧＨｚ和５．７ＧＨｚ兩個(gè)頻段的極化分集特性，并引入金逡逑屬墻和短路針的設(shè)計(jì)，分別在兩個(gè)頻點(diǎn)獲得１８．４ｄＢ和２２．７ｄＢ的隔離度，如圖１－１逡逑所示。逡逑文獻(xiàn)［２５］通過(guò)一個(gè)邊緣切角偏饋的單極子天線和與其平行放置的偶極子天線逡逑實(shí)現(xiàn)圓極化與線極化分集，如圖１－１所示。逡逑

邐引言邐逡逑在基站以及其他需要較大覆蓋范圍的場(chǎng)景中，全向極化分集天線？－３５］也成為逡逑了學(xué)者們研宄的熱點(diǎn)內(nèi)容。文獻(xiàn)［３１］設(shè)計(jì)了一種寬帶全向極化分集天線，通過(guò)一個(gè)逡逑由四根金屬柱短路的圓形貼片設(shè)計(jì)而成的低剖面單極子天線和一個(gè)由四個(gè)相同的逡逑半波圓弧偶極子組合而成的圓環(huán)天線分別實(shí)現(xiàn)垂直極化和水平極化，如圖１－３所示，逡逑獲得了高達(dá)４０ｄＢ的隔離度。逡逑在文獻(xiàn)Ｐ２］中，作者提出了一種多頻段全向極化分集天線。水平極化部分由兩逡逑塊分別固定在垂直極化部分頂部和底部的圓形印刷偶極子天線實(shí)現(xiàn)，垂直部分由逡逑三個(gè)錐形貼片實(shí)現(xiàn)，并且水平極化部分與垂直極化部分相互垂直，如圖１－４所示。逡逑該天線在６９０－１０３０ＭＨｚ和１．６９－３．２１邋ＧＨｚ實(shí)現(xiàn)水平極化，在７７０－９８０ＭＨＺ和逡逑１．７０－３．７５ＧＨＺ實(shí)現(xiàn)垂直極化，并具有良好的隔離度和較低的交叉極化。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李大偉;王均宏;何顯時(shí);;受限空間中天線產(chǎn)生的電波覆蓋研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2015年10期

2 丁丁,龔克;圓極化波室內(nèi)傳播特性研究[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1999年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李大偉;受限空間電波覆蓋特性的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2752271