基于MIMO技术的宽带全向双极化吸顶天线的研究与设计

发布时间：2017-04-14 16:21

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【摘要】：无线通信业务自诞生日起就一直在迅猛的发展。移动通信从最初的上海市建立的小型无线寻呼系统,之后移动电话引入进入2G时代,有了话音业务、短消息业务和传真等。2G向3G发展,除了基本语音业务还有视像业务、快速网页浏览、收发电子邮件、多媒体消息业务、娱乐型的游戏等业务。现在已经发展到了4G,对数据传输速率有着更高的需求。随着移动数据业务增多,功能增强,用户数量的快速增长,室内业务也同样在跟随增长。对数据传输速率、系统容量、性能等要求都在提高。为了更好的满足增长的室内业务的需求,很多运营商在室内装置了多种吸顶天线,有WLAN频带天线、语音通话频带天线等等。工作在不同频段的吸顶天线数量增多,不但影响美观,而且浪费空间。因此能全频带覆盖、小型化、高性能的室内吸顶天线是人们的追求。双极化天线能够实现极化分级,很好的缓解多径衰减问题,同时还能扩充系统容量,减少天线数量,降低了系统建设的成本。但目前双极化室内吸顶天线尺寸一般都比较大,且频带较窄。为了克服现在室内吸顶天线存在的频带窄、极化单一、尺寸大等一些问题,本文设计了三款宽频带双极化全向室内吸顶天线,其水平垂直极化天线单元均能覆盖1710-2690MHz。第一款双极化室内吸顶天线的水平垂直单元均为微带天线,加工制作简单,成本低廉,质量轻,便于装饰安装。且天线不圆度低,具有很好的全向性。第二款和第三款双极化室内吸顶天线水平极化单元为介质微带型天线,垂直极化单元为单锥天线。水平和垂直极化单元交叉极化均小于-20dB,天线剖面高度低。最后对更高性能的一款天线且进行了加工与测试,实验测试与仿真数据基本吻合,能够应用于实际环境。
【关键词】：双极化 宽频带 小型化 MIMO技术 全向性
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.2 MIMO技术分类简介9-10
• 1.3 国内外研究现状10-14
• 1.4 本文的结构安排14-16
• 第二章 天线基本介绍16-28
• 2.1 天线的基本概念16-17
• 2.2 天线辐射原理简介17-19
• 2.3 天线分类简介19-22
• 2.3.1 电线天线19
• 2.3.2 孔径天线19-20
• 2.3.3 微带天线20
• 2.3.4 天线阵列20-21
• 2.3.5 反射面天线21-22
• 2.3.6 透镜天线22
• 2.4 天线基本电参数介绍22-27
• 2.4.1 辐射方向图22-23
• 2.4.2 辐射能流密度23-24
• 2.4.3 天线方向系数24-25
• 2.4.4 天线效率25
• 2.4.5 天线增益25-26
• 2.4.6 极化26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 天线的双极化、小型化和宽频带技术28-34
• 3.1 天线双极化实现方法28-30
• 3.2 天线小型化和宽频带实现方法30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 宽带全向双极化微带吸顶天线设计34-47
• 4.1 天线结构与设计34-40
• 4.1.1 天线结构34-35
• 4.1.2 水平极化单元设计35-38
• 4.1.3 垂直极化单元设计38-40
• 4.2 仿真结果40-44
• 4.3 参数分析44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 小型宽频双极化全向吸顶天线的设计与分析47-62
• 5.1 天线结构设计一47-53
• 5.1.1 天线结构47-51
• 5.1.2 天线仿真结果51-53
• 5.2 天线结构与设计二53-61
• 5.2.1 天线结构53-55
• 5.2.2 水平极化单元设计55-57
• 5.2.3 垂直极化单元设计57
• 5.2.4 天线结果57-61
• 5.3 本章小结61-62
• 第六章 总结62-63
• 6.1 本文工作回顾62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 个人简历 在读期间发表的学术论文66-67
• 致谢67

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本文编号：306402