本文關(guān)鍵詞：LTE寬帶雙極化電調(diào)基站陣列天線

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【摘要】：隨著移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的爆炸性增長(zhǎng),4G-LTE系統(tǒng)已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)部署。基站天線是移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分,傳統(tǒng)的窄頻帶機(jī)械下傾天線已難以滿足運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需求,因此寬帶雙極化電調(diào)基站陣列天線被廣泛應(yīng)用于LTE系統(tǒng)。本文研制了應(yīng)用于LTE系統(tǒng)的寬帶雙極化電調(diào)基站陣列天線,采用了11單元進(jìn)行天線陣列設(shè)計(jì),通過優(yōu)化功分網(wǎng)絡(luò),并采用遺傳算法優(yōu)化單元饋電相位,實(shí)現(xiàn)了垂直面波束賦形,并著重研究了下傾過程中的上副瓣抑制問題。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示,該天線陣列可實(shí)現(xiàn)0°-100電調(diào)下傾,并且下傾過程中增益大于18.5dBi,上副瓣抑制大于16dB。采用雙側(cè)翻邊的結(jié)構(gòu)對(duì)陣列天線的背板進(jìn)行了關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),完成了水平面波束賦形。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示,在1.7GHz-2.7GHz內(nèi),水平面波束寬度范圍為650-690,前后比大于25dB,主向交叉極化比大于18dB,±60°內(nèi)交叉極化比大于9dB,滿足基站天線對(duì)水平面波束的要求。陣列天線的研制中采用了金屬振子和PCB印刷振子兩種寬帶雙極化輻射單元,寬帶雙極化金屬振子采用壓鑄工藝加工,工作于1.7GHz-2.7GHz,帶內(nèi)駐波比小于1.59,隔離度大于30dB,增益范圍為8.88dBi-9.76dBi,頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的方向圖；寬帶雙極化印刷振子采用PCB工藝加工,在介質(zhì)基板的兩側(cè)印刷極化正交的半波長(zhǎng)輻射臂,實(shí)現(xiàn)了±45°雙極化,電壓駐波比小于1.5的頻率范圍為1.62GHz-2.95GHz,相對(duì)帶寬達(dá)到58.2%,帶內(nèi)隔離度大于26dB。在1.7GHz-2.7GHz內(nèi)增益范圍為8.64dBi-9.29dBi,頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的方向圖。此外,本文還利用印刷振子設(shè)計(jì)了1×4和2×2小型天線陣列,并對(duì)其S參數(shù)和輻射方向圖進(jìn)行了測(cè)試,與仿真結(jié)果吻合。
【關(guān)鍵詞】：基站天線 寬帶雙極化 電調(diào)下傾 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN828.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 基礎(chǔ)概念及理論13-23
• 2.1 基站天線主要性能參數(shù)13-16
• 2.1.1 基站天線電路參數(shù)13-14
• 2.1.2 基站天線輻射參數(shù)14-16
• 2.2 對(duì)稱振子天線16-19
• 2.2.1 遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖16-18
• 2.2.2 輻射電阻和方向性18-19
• 2.3 直線陣的分析和綜合19-21
• 2.4 遺傳算法21-22
• 2.4.1 遺傳算法概念21
• 2.4.2 遺傳算法的基本流程21-22
• 2.4.3 遺傳算法的優(yōu)缺點(diǎn)22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 寬頻雙極化天線單元設(shè)計(jì)23-39
• 3.1 引言23
• 3.2 雙極化基站天線原理23-24
• 3.3 寬帶雙極化單元設(shè)計(jì)24-33
• 3.3.1 雙極化天線方案論證24
• 3.3.2 寬帶雙極化框形金屬振子24-29
• 3.3.3 寬帶雙極化雙面印刷振子29-33
• 3.4 反射板優(yōu)化設(shè)計(jì)33-37
• 3.4.1 背板寬度W1影響34-35
• 3.4.2 翻邊高度Q1影響35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 基站天線的垂直面波束賦形設(shè)計(jì)39-57
• 4.1 引言39
• 4.2 波束賦形和電調(diào)下傾原理39-40
• 4.3 饋電網(wǎng)絡(luò)的研究40-43
• 4.4 基于遺傳算法的多下傾角波束賦形43-46
• 4.4.1 輻射方向圖的計(jì)算43-44
• 4.4.2 適應(yīng)度函數(shù)的建立44-45
• 4.4.3 優(yōu)化過程及結(jié)果45-46
• 4.5 功分器設(shè)計(jì)46-53
• 4.5.1 功分器的技術(shù)指標(biāo)47
• 4.5.2 功分器的理論分析47-49
• 4.5.3 功分器的設(shè)計(jì)及測(cè)試49-53
• 4.6 雙極化電調(diào)天線組裝和測(cè)試53-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第五章 微基站天線設(shè)計(jì)57-63
• 5.1 微基站的發(fā)展需求57
• 5.2 1×4小型天線陣列設(shè)計(jì)57-59
• 5.3 2×2小型天線陣列設(shè)計(jì)59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡(jiǎn)介71

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