本文關(guān)鍵詞：差分超寬帶及MIMO天線研究

  更多相關(guān)文章： 差分超寬帶天線 共模抑制特性 高選擇性陷波 MIMO天線 高隔離度

【摘要】：現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)射頻天線器件的要求越來(lái)越高,差分天線、UWB系統(tǒng)以及MIMO技術(shù)各自具有非常顯著的優(yōu)勢(shì),成為近年來(lái)天線領(lǐng)域研究的三個(gè)重要方向。差分天線可以直接與差分電路集成,減少系統(tǒng)的能量損耗,有利于系統(tǒng)的高度集成和小型化。UWB系統(tǒng)因具有帶寬資源寬,傳輸速率快,功耗小等優(yōu)點(diǎn),從2002年被FCC允許民用以來(lái)就一直是研究熱點(diǎn)。MIMO技術(shù)是克服多徑衰落的有效手段,并且可以在不增加帶寬資源的情況下大幅度提高信道容量和數(shù)據(jù)傳輸速率,MIMO技術(shù)已被認(rèn)定為4G的核心技術(shù)之一。本文針對(duì)差分天線、UWB系統(tǒng)以及MIMO技術(shù)存在的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究,并結(jié)合三者的優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)了幾款性能優(yōu)良的天線,具體工作如下:1.提出了一款具有高阻帶陷波性能的差分超寬帶天線。為了實(shí)現(xiàn)高選擇性陷波段,在天線上引入一對(duì)諧振枝節(jié)并刻蝕一對(duì)縫隙。相比較于單端口超寬帶天線,差分超寬帶天線在整個(gè)頻段內(nèi)的交叉極化水平非常低。由于天線采用差分共面波導(dǎo)饋電方式,具有簡(jiǎn)單的單層結(jié)構(gòu),不僅加工制造容易,而且可以很方便地與差分電路集成。2.提出了兩款具有共模抑制特性的差分超寬帶天線。兩款差分天線利用微帶線對(duì)地面縫隙進(jìn)行饋電,通過(guò)合理的布局,可以達(dá)到高度的共模抑制特性并且不受頻率影響。此外,第一款天線引入四組陷波結(jié)構(gòu),兩兩組合實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)高選擇性的陷波段。第二款天線引入兩組陷波結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高選擇性的陷波段。3.設(shè)計(jì)了一款平面寬帶MIMO天線。該天線采用平面結(jié)構(gòu),-6dB工作帶寬達(dá)到105%從0.87 GHz到2.82GHz,可以覆蓋2G頻段GSM900/GSM1800/GSM1900,3G頻段TDSCDMA/WCDMA/CDMA2000和大部分的4G(LTE)頻段,同時(shí)兩個(gè)天線單元間的隔離度達(dá)到低頻12.5dB和高頻15dB以上,適合應(yīng)用于移動(dòng)終端如手機(jī)中。4.提出了兩款差分MIMO天線。分別為差分UWB-MIMO天線和雙頻WiMAXMIMO天線。兩款天線都具有兩對(duì)差分端口,每款天線的兩對(duì)差分端口共用天線輻射體,使得MIMO天線的體積與單個(gè)天線單元一樣緊湊。此外,兩對(duì)差分端口相互正交并處于彼此的交流電虛擬地上,實(shí)現(xiàn)了雙極化輻射的高隔離度。
【關(guān)鍵詞】：差分超寬帶天線 共模抑制特性 高選擇性陷波 MIMO天線 高隔離度
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 研究背景和意義11-14
• 1.2 差分天線14-18
• 1.2.1 差分微帶/貼片天線14-16
• 1.2.2 差分縫隙天線16-17
• 1.2.3 差分饋電偶極子天線17-18
• 1.3 超寬帶UWB天線18-23
• 1.3.1 單極子UWB天線18-20
• 1.3.2 縫隙UWB天線20-21
• 1.3.3 UWB天線的陷波特性21-23
• 1.4 MIMO天線23-26
• 1.4.1 空間分集的MIMO天線23-24
• 1.4.2 極化分集的MIMO天線24-25
• 1.4.3 MIMO天線常用的去耦合方法25-26
• 1.5 論文各部分的內(nèi)容安排26-27
• 第二章 具有高選擇性陷波的差分寬縫隙UWB天線27-41
• 2.1 引言27
• 2.2 差分天線的輸入阻抗和奇模反射系數(shù)27-29
• 2.3 差分漸變寬縫隙UWB天線29-34
• 2.3.1 天線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)過(guò)程29-30
• 2.3.2 天線參數(shù)分析30-32
• 2.3.3 天線的仿真結(jié)果32-34
• 2.4 高選擇性陷波特性的實(shí)現(xiàn)34-40
• 2.4.1 反射零點(diǎn)理論34-35
• 2.4.2 陷波結(jié)構(gòu)的引入35
• 2.4.3 陷波特性分析35-38
• 2.4.4 天線的仿真和測(cè)試結(jié)果38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 具有共模抑制特性的差分UWB天線41-57
• 3.1 引言41-42
• 3.2 差分階梯縫隙UWB天線42-49
• 3.2.1 天線的結(jié)構(gòu)及參數(shù)分析42-44
• 3.2.2 共模抑制特性分析44-45
• 3.2.3 兩個(gè)高選擇性陷波頻段的實(shí)現(xiàn)45-47
• 3.2.4 天線的仿真和測(cè)試結(jié)果47-49
• 3.3 差分偶極子UWB天線49-55
• 3.3.1 天線的結(jié)構(gòu)及參數(shù)分析49-50
• 3.3.2 共模抑制特性分析50-51
• 3.3.3 高選擇性陷波頻段分析51-54
• 3.3.4 天線的仿真結(jié)果54-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 第四章 平面寬帶MIMO天線57-65
• 4.1 引言57-58
• 4.2 MIMO天線相關(guān)性能參數(shù)58-59
• 4.3 天線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)過(guò)程59-62
• 4.4 天線的仿真結(jié)果62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 差分MIMO天線65-79
• 5.1 引言65-66
• 5.2 差分UWB-MIMO天線66-73
• 5.2.1 天線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)過(guò)程66-68
• 5.2.2 天線高隔離度原理68-69
• 5.2.3 天線雙陷波特性的實(shí)現(xiàn)69-70
• 5.2.4 天線仿真和測(cè)試的結(jié)果70-73
• 5.3 差分雙頻WiMAX-MIMO天線73-78
• 5.3.1 天線結(jié)構(gòu)及參數(shù)分析73-75
• 5.3.2 天線高隔離度特性75-76
• 5.3.3 天線仿真和測(cè)試的結(jié)果76-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果88-90
• 致謝90-91
• 附件91

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