宽带低剖面基站天线关键技术研究

发布时间：2017-09-04 00:03

  本文关键词：宽带低剖面基站天线关键技术研究

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【摘要】：近年来,随着移动通信的飞速进步,特别是3G的成熟与4G的日益普及,无线移动通信系统对容量和对速率的需求逐渐增高,基站天线是系统的关键设备也承受着巨大的挑战。传统基站天线由于体积大、交叉极比高以及带宽窄等缺点很难适用于新的移动通信系统。因此,针对具有低剖面、宽频带、低交叉极化等特性的基站天线的研究具有重要的意义。本文主要针对宽带双极化微基站的低剖高度、宽带以及低交叉极化特性进行研究和优化设计。对上述基站天线的三种特性进行了阐述和研究,总结了改进天线性能的基本方法,并针对不同性能要求进行了相应的方案设计和实物的加工与测试,实验结果与设计目标吻合较好。本文的内容可以概括为如下四个部分:1、首先介绍了基站天线国内外目前的发展现状和背景,并回顾了天线的基本理论和基站天线的关键指标参数。2、介绍了几种常规的展宽天线带宽的方法,并总结这些方法的优缺点;设计出了一款1710-2170MHz的低剖面双极化天线,该天线采用差分馈电和寄生条带技术实现了23.7%的带宽,整体剖面高度小于20mm,其中包括天线罩(3mm)和反射板(2mm)。实验结果表明该款设计天线可以达到宽带低剖面的预期效果。3、针对宽带低交叉极化比性能基站天线的应用需求,本文对低交叉极化基站天线进行了研究,研制了一款锯齿型围栏加载的低交叉极化比基站天线。该天线在±60°方向的交叉极化比得到明显改善,波瓣宽度在整个频带内稳定在65°±5°范围内,经过加工和测试验证了该方法的可行性。4、针对1710-2170MHz频段的基站天线阵,设计出一种叠层形式和L型微带馈电的1×2微带天线阵列。通过特殊的叠层和馈电方式,在保持低剖面特性下,实现了带宽的进一步拓展。在0.1λ(16mm)的剖面高度下实现驻波小于2;同时,通过采用差分馈电隔离度也显著提高到32dB。数值仿真与模拟结果验证了设计的正确性。
【关键词】：基站天线 微带天线 低剖面 宽带 低交叉极化
【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】：TN828.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题背景和研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 论文的主要工作和设计指标13-15
• 1.4 论文的结构安排15-16
• 第二章 基站天线基本理论16-25
• 2.1 微带天线简介及其特点16-17
• 2.2 基站天线简介17-20
• 2.2.1 天线辐射特性参数17-19
• 2.2.2 天线电路特性参数19-20
• 2.3 基站天线带宽20-21
• 2.4 天线宽带化技术21-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 宽带低剖面基站天线设计25-43
• 3.1 宽带低剖面基站天线简介25
• 3.2 带寄生条宽带低剖面天线单元设计25-42
• 3.2.1 设计方案分析25-26
• 3.2.2 宽带低剖面天线设计26-37
• 3.2.3 天线加工实物及实测结果37-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第四章 宽带低交叉极化比微基站天线设计43-58
• 4.1 宽带高交叉极化微基站天线简介43-44
• 4.2 宽带高交叉极化微基站设计44-51
• 4.2.1 宽带高交叉极化基站天线方案分析44-46
• 4.2.2 天线单元结构及作用46-47
• 4.2.3 天线单元仿真结果及分析47-49
• 4.2.4 锯齿围栏影响结果及分析49-51
• 4.3 天线加工及测试51-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 宽带低剖面基站阵列天线设计58-72
• 5.1 均匀直线阵列天线简介58-59
• 5.2 宽带低剖面单元天线设计59-65
• 5.2.1 天线单元设计59-61
• 5.2.2 天线单元仿真结果61-65
• 5.3 1×2 阵列天线设计和仿真结果65-71
• 5.3.1 1×2 阵列天线结构设计65-66
• 5.3.2 1×2 阵列天线仿真结果66-71
• 5.4 本章小结71-72
• 结束语72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间的研究成果77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 白光强;极化分集技术在移动通信中的应用[J];电信工程技术与标准化;1997年04期

2 冯彬;张钦欣;;小型化基站天线的发展与研究[J];电信技术;2012年S2期

3 李学斌;;新一代移动通信技术的发展与展望[J];中国科技信息;2007年10期

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本文编号：788114