多模微基站天线研究

发布时间：2020-07-15 03:11

【摘要】：近些年来移动通信技术得到了迅猛的发展,移动终端的接入量越来越多,这对整个系统的容量和数据传输速率也都提出了更高的要求。作为传统基站的互补,微基站以体积小、成本低、便于安装等优点得到了更多的关注,而在微基站中天线是不可或缺的重要部件。在多代通信技术不断更迭的背景下,微基站对天线的要求越来越多,如宽带化、小型化、多极化等。为了能够满足多代技术同时应用,对微基站天线的集成化提出了需求,既要保证天线单元具有良好的性能,又要使其结构紧凑且互不影响。本文围绕微基站天线,从宽频带、多波束以及集成化等方面进行了研究,主要工作如下:1.对宽频带双极化微基站天线进行研究。在微带天线的基础上,利用容性探针耦合的方式给微带天线馈电和加载寄生贴片的方法拓宽了天线的带宽。为了提高双极化天线端口之间的隔离度,采用了四点差分馈电的形式给贴片天线馈电,并设计了一个宽带差分馈电网络。最终得到天线在1.88GHz~2.69GHz的频带范围内,两个输入端口的测试回波损耗均大于15dB,其测试隔离度大于30dB。2.对宽带多波束馈电网络进行研究。针对上述宽频带双极化微基站天线单元,设计了一个工作频段为1.88GHz~2.69GHz的宽带双波束馈电网络,它能实现两种对称波束,从端口1或端口2输入时,它的三个输出端口的相位差依次超前或滞后120°±3°。分别设计了其组成器件,包括宽带90°电桥、宽带180°电桥、宽带2:1功分器,再将其组合设计成该馈电网络。最后将所设计的宽带双极化天线进行组阵,并利用该宽带双波束馈电网络进行馈电,形成了两个对称的方向图,其最大辐射方向为±27°±5°。3.对微基站的多天线集成技术进行研究。首先以微带天线形式设计了一个4?4毫米波天线阵列,其馈电采用串并馈结合的方式,实现了在27.5GHz~28.5GHz频带内回波损耗大于10dB,且增益大于16dB。然后在前述所设计的宽频带双极化天线单元的基础上,复用了其上层微带贴片的金属作为高频天线地板,将高频天线的馈线穿过贴片中心到地板下方,实现了高低频天线的共口径和一体化,最终该天线工作频段为1.88GHz~2.69GHz和27.5GHz~28.5GHz,能够覆盖3G、4G和5G的通信频段。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN828.6
【图文】：

天线,文献,馈电技术,相对带宽

23.8%的相对带宽(VSWR<2)，同时，该天线采用差分馈电技术，实现了大于 30dB 的隔离度。图1.4 文献[27]中的天线图1.5 文献[28]中的天线

拓扑图,Butler矩阵

图1.6 文献[29]中的天线网络研究现状殊功能的天线馈电网络，它通向的波束。常见的主要分为两的折射和反射，通过在不同位置宽等优点，但是也存在体积庞9]，此类馈电网络利用耦合器、固定的相位差，如 Butler 矩阵的拓扑图，它由数个正交耦合具有正交波束的能力而备受人的方向发展，Butler 矩阵体积出端口只能是N=2m个，使得它

微带天线,微带线,行波天线,矩形微带天线

微带行波天线指的是在微带线上传输行波的同时利用微带线的形变进行辐射的天线。它们的基本结构如图 2.2 所示。图2.2 微带天线的多种形式下面以矩形微带天线为例，从传输线的角度来分析其辐射原理。如图 2.3 所示，辐射片介质基板地板

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