MIMO系统中的多天线设计与研究

发布时间：2017-10-29 06:05

  本文关键词：MIMO系统中的多天线设计与研究

  更多相关文章： MIMO 对数周期天线 高隔离 小型化

【摘要】：基于MIMO的多天线技术被广泛应用于各种无线通信系统终端中,MIMO多天线设计的关键技术在于实现低耦合,低相关性以及小型化。本文根据MIMO多天线技术的设计要求,研制了几种MIMO天线,这些天线适用在当前无线通信系统中。首先,基于微带对数周期天线理论与设计方法,作者研制了一种宽频带双极化MIMO对数周期偶极子阵列。对数周期偶极子天线具有非频变特性,设计规则简单灵活,本文通过选择合适的比例参数,在软件仿真和优化的基础上,得到了工作频带在2-15 GHz的天线单元,通过在结构上的组合,完成了一款宽频带4×4MIMO天线。该天线总体设计简单,天线定向性好,比较适合在超宽带天线领域应用。第二,在设计对数周期偶极子天线的基础上,研制了一种双频双极化MIMO对数周期偶极子天线阵列。该天线单元是一款两个阵元的对数周期偶极子天线,每个阵元实现一个频点的谐振,最后实现了工作中心频率为2.4/5.5 GHz的天线单元。本天线阵列一共有12个天线单元,其中6个水平天线单元按顺序旋转印制在基质板上,每个天线单元之间的夹角是60°。另外,6个垂直天线单元按顺序通过卡槽,嵌入到基质板中,每个天线单元之间的夹角也是60°。通过结构上的组合,完成了一款6×6的双频双极化MIMO天线阵列,进一步地,作者在地板上开一个双T型槽使得天线具有非常高的隔离度,方向图可以辐射整个立体空间,非常适用于WLAN无线通信应用中。第三,根据小型化天线设计的要求,设计了一款非常紧凑的MIMO天线,天线适用于WiMAX,IEEE 802.11a/b/n/g,UMTS,LTE-2300 and LTE-2500等无线通信系统中。为了获得天线端口之间的低耦合,首先,在地板上开一个条形槽,该槽切断了两个天线端口附近的电流路径,取得了一定的降耦合效果,接着,采用一个H型的微带结构加载到条形槽中间,通过优化仿真,实现了进一步的降耦合效果。最后,作者设计了一款工作中心频率为2.45 GHz的MIMO天线,该天线的频带范围为2.4-2.5 GHz,隔离度低于-20 dB,相关系数小于0.02,适用于WLAN无线通信领域。
【关键词】：MIMO 对数周期天线 高隔离 小型化
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究工作的背景与意义9-13
• 1.2 本文的主要贡献与创新13-14
• 1.3 本论文的结构安排14-16
• 第二章 一种宽带双极化MIMO天线阵列设计16-29
• 2.1 对数周期天线设计基本原理16-19
• 2.2 基于对数周期偶极子天线的宽带MIMO阵列设计19-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 一种双频双极化MIMO天线阵列设计29-41
• 3.1 引言29-33
• 3.2 双频双极化MIMO阵列天线设计33-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第四章 一种宽带MIMO天线设计41-51
• 4.1 引言41-44
• 4.2 隔离度增强型宽带MIMO天线设计44-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 一种单频MIMO天线设计51-58
• 5.1 天线设计51-57
• 5.2 结论57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 本文总结58
• 6.2 未来工作展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的成果64-65

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本文编号：1111696