2020年是5G大規(guī)模商用元年,其中的遠(yuǎn)程醫(yī)療保健,AR/VR,自動駕駛以及其他的創(chuàng)新服務(wù)使得我們的生活會發(fā)生翻天覆地的變化。天線作為整個(gè)通信系統(tǒng)的核心部件,對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和功能的實(shí)現(xiàn)起著決定性的作用。本文在明晰基站天線扇區(qū)化、波束賦形、電下傾、多頻帶以及雙極化的發(fā)展歷程,了解目前基站天線的發(fā)展現(xiàn)狀,并把握未來基站天線具有全頻帶配置,精確的波束覆蓋范圍,多用戶波束成形,高輻射集中度以及低損耗的發(fā)展趨勢,設(shè)計(jì)了兩款基站天線輻射單元,這對提高天饋系統(tǒng)的性能具有重大意義。第一款是能工作在1710～2690MHz頻帶內(nèi)的低剖面輻射單元,該天線單元的輻射面由四個(gè)折合偶極子構(gòu)建而成,在一個(gè)平面內(nèi)組成一個(gè)類八邊形。輻射面與反射板之間的巴倫高度為0.169λ0（λ0為2.2GHz所對應(yīng)的波長）。整個(gè)單元通體由金屬壓鑄而成,這樣使其具有很好的穩(wěn)定性。進(jìn)一步地,由這個(gè)輻射單元組成的2×12陣列證明在不同的電下傾角的情況下,整副基站天線也具有優(yōu)異的性能。其次,基于同樣的折合偶極子的基本原理,設(shè)計(jì)了一個(gè)工作在617～960MHz的空心碗狀振子。整個(gè)單元也采用了如同前面的低剖面高頻振子的制造工藝,實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３在ＰＩ中的折合偶極子基站天線單元??１．３基站天線的發(fā)展趨勢??

？碩士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??都相同。另外，在空間上它的方向與另一只臂上的方向相同，如圖２．１（Ｃ）所示。因??此，由偶極子的兩個(gè)輻射臂輻射的場將主要在絕大多數(shù)方向上相互增強(qiáng)。??ｉ／ｌ??＜？?Ｘ／２?－．■…？???Ｘ／２?？??Ｉ??ｊ．?＿?■．一??Ｉ—？：??（ａ）平行傳輸線??（?丨丨…??＼??（ｂ）喇叭形傳輸線??Ｉ?ｍ??ｉＪ??（Ｃ）線型偶極子??圖２．１在無損平行傳輸線，喇叭形傳輸線及線型偶極子上的電流分布??如果每根導(dǎo)線的直徑很小（ｄ？；ｌ），則沿偶極子輻射臂的電流的理想駐波??為正弦曲線，末端為零，但是其整體形式取決于每個(gè)輻射臂的長度。對于／＜＜又，??／?＝又／２，Ａ／２?＜?Ｚ?＜又和；Ｉ?＜?Ｚ?＜?３又／２的中心饋電偶極子，電流模式如圖２．２（ａ－ｄ）所??示。極小偶極子（通常為Ａ／５０?＜?Ｚ?＜?Ａ／１０）的電流模式如圖２．２（ａ）可以通過三角分布??來近似，因?yàn)楫?dāng)Ｗ／２非常小時(shí)，Ｓｉｔｉ（／ｃ／／２）＾／ｄ／２。由于其周期性的空間變化，長于??Ａ（Ｚ＞Ａ）的偶極子的駐波在相鄰的半周期之間經(jīng)歷了?１８０°的相位反轉(zhuǎn)。因此，偶??１３??

碩士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??極子所有部分的電流都不具有相同的相位，這一點(diǎn)在圖２．２（ｄ）Ａ?＜丨＜?３２／２得到了??證明。反過來，偶極子某些部分輻射的場強(qiáng)不會相互增強(qiáng)，結(jié)果在最終形成的輻??射場強(qiáng)中將注意到明顯的干擾和抵消效果。??Ｈ?．?１?＋、—??—廣‘?一?１?＋?７?Ｗ??（ａ）?／？?Ｘ??（ｂ＞?／?Ｃ??Ｊ）?Ｐ）??＜ｃ＞?；．?２＜／＜?ｉ．?Ｉ??＜ｄ）?５ｌ＜／＜３Ｊｌ／２??圖２．２線型偶極子的電流分布??對于頻率ｕ；?＝?２ｔｔ／的時(shí)諧變化關(guān)系的系統(tǒng)，圖２．２的駐波分布狀況表示任何時(shí)??間的最大電流激勵(lì)，對如圖２．３所示的中心饋電的偶極子而言電流變化作為時(shí)間的??函數(shù)。這些變化可以通過將圖２．２（ｂ）的當(dāng)前駐波乘以ｃｏｓ（ｉｕｆ）來獲得。??２．１．３天線分析方法??完整的天線具有較多的元件，其中具有許多復(fù)雜的配置。為了將每個(gè)問題分??析為一個(gè)邊值問題并獲得封閉形式的解，必須通過正交曲線坐標(biāo)系描述天線結(jié)構(gòu)。??這嚴(yán)重限制了可以使用這種程序分析的天線系統(tǒng)的類型和數(shù)量。因此，經(jīng)常追求??其他精確或近似的方法。在過去四十年中，在分析許多以前難以解決的天線問題??中占主導(dǎo)地位的兩種方法是積分方程方法（ＩＥ）和幾何衍射理論（ＧＴＤ）。??積分方程法將天線問題的解決方案以積分的形式呈現(xiàn)出來，其中未知數(shù)（通??常為感應(yīng)電流密度）是積分的一部分。然后使用諸如矩量法（ＭＭ）之類的數(shù)值技??１４??


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