天線、濾波器、雙工器和功率合成器等射頻器件,在射頻前端系統(tǒng)中具有重要作用。這些單個器件的研究與發(fā)展經歷了數十年,無論是在濾波器的插入損耗,帶外抑制,頻率選擇性的表現(xiàn)上,還是在功率放大器的合成效率上,或者是在單個天線的小型化設計上,都趨向于瓶頸。因此,如何進一步降低整個射頻前端系統(tǒng)的損耗與尺寸成為一個難題。針對這個問題,本論文提出了多功能天線的融合設計理念,利用天線“額外”的潛在性能,研究了集成濾波/功率合成的多功能天線單元,并設計了兩款基于濾波天線陣子的雙頻天線單元及其陣列,兩款基于多端口饋電的功率合成天線單元,這些天線無需額外的電路網絡,自身具有濾波效果或者功率合成效果,實現(xiàn)了射頻前端的小型化和低損耗。具體的研究內容如下:（1）在集成濾波響應的多功能天線設計方面,首先設計了一款具有高選擇性的雙低頻雙極化基站天線陣列,該設計針對國際上常用的兩個臨近的頻譜資源（790-862 MHz&880-960 MHz）來展開研究。由于這兩個頻段間隔很小,當這兩個頻段的天線陣列靠的較近時,它們之間的耦合將非常強,導致通信質量下降。工業(yè)上常用的方法是將兩個頻段的陣列分開設計,但是這兩個陣列之間... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：149 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

最初的大規(guī)模MIMO原型[1]

第一章 緒論背景與意義動通信的發(fā)展（圖 1-1），第五代移動通信（5G）已經開始有很多技術被應用在 5G 通信系統(tǒng)中，其中大規(guī)模天線陣列大規(guī)模 MIMO 天線陣列的研究中，2015 年瑞典 Lund 大學esson 教授與 NI 合作開發(fā)了世界上最大的 MIMO 陣列 [1]，型系統(tǒng)。它使用的是 NI 大規(guī)模 MIMO 應用框架的系統(tǒng)（陣列單元連接一個射頻通道，這樣就需要大量的射頻處理以看到這個大規(guī)模 MIMO 原型系統(tǒng)體積很大，由線纜造成的線設備向小型化和低功耗方向快速發(fā)展，無線系統(tǒng)對射頻收功耗要求愈來愈高。這些需求對射頻器件與天線的功耗、體挑戰(zhàn)。此前，業(yè)界對各種射頻器件開展了大量研究并取得重

華南理工大學博士學位論文小型化、功耗和性能水平已接近其極限。器件的小型化通常伴隨著電性能指標其尺寸與電性能的綜合性能受制于電路的 Q 值，難以從單器件的設計上取得進。但是，快速發(fā)展演進的無線系統(tǒng)提出了更高的要求，特別是 5G 無線部分的，因此，采用新方法、發(fā)展新理論進一步降低射頻模塊的體積與功耗具有重要。

【參考文獻】：
博士論文
[1]基于波導的微波毫米波空間功率合成技術研究[D]. 宋開軍.電子科技大學 2007

碩士論文
[1]微帶濾波天線的研究與設計[D]. 段文.華南理工大學 2016
[2]線陣雙反射面空間功率合成天線的研究[D]. 王立新.華南理工大學 2012



本文編號：3244832