隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展和5G時(shí)代的到來(lái),對(duì)移動(dòng)通信基站天線提出了越來(lái)越高的要求。一方面,要求基站天線具有全向輻射特性和高增益特性;另一方面,由于雙極化天線具有增加信道容量、可實(shí)現(xiàn)多入多出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）通信的特點(diǎn),因此,全向雙極化天線已經(jīng)成為未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展方向。另外,由于極化可重構(gòu)天線可以擴(kuò)大天線的應(yīng)用范圍,因此本文針對(duì)5G通信對(duì)MIMO基站天線的要求,研究工作在3.5GHz 5G通信頻段的高性能全向雙極化天線陣和極化可重構(gòu)全向天線陣的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1.提出并設(shè)計(jì)了一種全向水平/垂直雙線極化天線。該天線由一個(gè)印刷圓環(huán)天線和一個(gè)位于圓環(huán)中心的印刷偶極子天線組成。圓環(huán)天線通過(guò)加載縫隙電容使其表面分布的電流均勻同相,從而輻射全向水平極化波;為了減小天線尺寸,采用折頂偶極子天線輻射全向垂直極化波。結(jié)果表明,該天線可以實(shí)現(xiàn)水平/垂直雙線極化波輻射,且在兩種極化狀態(tài)下,方向性圖不圓度為±1.2dB,增益大約3dBi左右,在3.4GHz～3.6GHz頻段內(nèi),|S11|<-20dB,具有良好的匹配性能。2... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１典型雙錐大線示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｂｉｃｏｎｉｃａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??

?全向雙極化天線陣和極化可重構(gòu)天線陣設(shè)計(jì)???上下錐體之間饋電。雙錐天線的帶寬受錐角影響，而錐體長(zhǎng)度決定了天線帶寬的上下截??止頻率。由于其自身具有漸變結(jié)構(gòu)形式和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的特點(diǎn)，雙錐天線具有良好的寬帶??特性和全向輻射特性［１７］。??Ｌ＾＝［ＺＩ１＝ＣＺＩＩ??短路探針?４電點(diǎn)??＼?＊＊??ｃ，Ｔ．ｇ：－Ｕｅ??＾??圖１．２印刷微帶全向天線示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??圖１．２是印刷微帶形式的全向天線，通過(guò)微帶線對(duì)輻射貼片單元進(jìn)行串聯(lián)饋電，使??用平行平板雙線的傳輸結(jié)構(gòu)，介質(zhì)基板兩側(cè)均使用相同的結(jié)構(gòu)，使輻射貼片和串聯(lián)饋電??微帶線分別印刷在了介質(zhì)板的上層與下層，該結(jié)構(gòu)中輻射貼片與串聯(lián)饋線的長(zhǎng)度相同，??均為Ａｇ／２，介質(zhì)基板上層的輻射貼片與下層的串聯(lián)饋線使用短路針短接，在圖中饋電點(diǎn)??進(jìn)行饋電。該天線使用串聯(lián)饋電原理對(duì)天線進(jìn)行饋電，使天線尺寸減小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加??工更加容易。??Ｈ??＿ＪＺ＿???ｈ?—Ｈ??Ｉ?Ｘ／２?Ｉ??圖１．３平行雙線饋電串聯(lián)印刷對(duì)稱振子天線示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｄｕａｌ－ｌｉｎｅ?ｆｅｅｄ?ｓｅｒｉｅｓ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｄｉｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??圖１．３所示的天線是通過(guò)平行平板雙線串聯(lián)饋電的印刷對(duì)稱振子結(jié)構(gòu)％，由圖可以??看出，每個(gè)對(duì)稱振子交替印刷在平行平板雙線兩側(cè)，每個(gè)單元之間的間距為Ａｇ／２，饋電??同樣是通過(guò)天線底部饋電。為了保證天線的每個(gè)單元都

?全向雙極化天線陣和極化可重構(gòu)天線陣設(shè)計(jì)???上下錐體之間饋電。雙錐天線的帶寬受錐角影響，而錐體長(zhǎng)度決定了天線帶寬的上下截??止頻率。由于其自身具有漸變結(jié)構(gòu)形式和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的特點(diǎn)，雙錐天線具有良好的寬帶??特性和全向輻射特性［１７］。??Ｌ＾＝［ＺＩ１＝ＣＺＩＩ??短路探針?４電點(diǎn)??＼?＊＊??ｃ，Ｔ．ｇ：－Ｕｅ??＾??圖１．２印刷微帶全向天線示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??圖１．２是印刷微帶形式的全向天線，通過(guò)微帶線對(duì)輻射貼片單元進(jìn)行串聯(lián)饋電，使??用平行平板雙線的傳輸結(jié)構(gòu)，介質(zhì)基板兩側(cè)均使用相同的結(jié)構(gòu)，使輻射貼片和串聯(lián)饋電??微帶線分別印刷在了介質(zhì)板的上層與下層，該結(jié)構(gòu)中輻射貼片與串聯(lián)饋線的長(zhǎng)度相同，??均為Ａｇ／２，介質(zhì)基板上層的輻射貼片與下層的串聯(lián)饋線使用短路針短接，在圖中饋電點(diǎn)??進(jìn)行饋電。該天線使用串聯(lián)饋電原理對(duì)天線進(jìn)行饋電，使天線尺寸減小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加??工更加容易。??Ｈ??＿ＪＺ＿???ｈ?—Ｈ??Ｉ?Ｘ／２?Ｉ??圖１．３平行雙線饋電串聯(lián)印刷對(duì)稱振子天線示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｄｕａｌ－ｌｉｎｅ?ｆｅｅｄ?ｓｅｒｉｅｓ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｄｉｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??圖１．３所示的天線是通過(guò)平行平板雙線串聯(lián)饋電的印刷對(duì)稱振子結(jié)構(gòu)％，由圖可以??看出，每個(gè)對(duì)稱振子交替印刷在平行平板雙線兩側(cè)，每個(gè)單元之間的間距為Ａｇ／２，饋電??同樣是通過(guò)天線底部饋電。為了保證天線的每個(gè)單元都


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