一种宽带双极化基站天线的研究和设计

发布时间：2017-06-22 17:13

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【摘要】：基站天线是移动通信系统中信号的收发单元之一,其性能直接影响整个通信系统的运行质量。随着移动通信的不断发展,2G、3G、4G系统将长期共存。宽带天线可以同时为多系统提供服务,有效的减少天线的使用数量,从而解决了运营商选址难的问题,并有效的降低天线的成本。辽宁普天数码股份有限公司为开拓移动通信天线市场,委托大连海事大学天线微波研究所研发宽带双极化天线。论文正是在该项目的支持下完成的。论文完成的的主要工作有：(1)提出了一种结构简单,尺寸小,适用于2G/3G/LTE通信系统的宽带双极化天线。天线具有对称结构,由分布于介质板两侧的两个矩形振子构成,并用一段开路微带线耦合馈电以及一段短路微带线调节匹配,矩形振子表面具有U形槽以缩小天线尺寸。该天线具有49%(1.66-2.73GHz)的相对带宽(S11-15dB),工作频带内增益约为8dBi。(2)提出了一种具有非对称结构的宽带双极化天线。该天线在第一款天线的基础上改变振子结构,获得了更大的工作带宽,并改善了隔离度。该天线具有53%(1.61-2.76GHz)的相对带宽(S11-15dB),工作频带内增益约为8dBi,辐射方向图稳定。(3)设计了一款八单元宽带±45。双极化基站阵列天线,阵元采用具有53%相对带宽的非对称型宽带双极化天线。设计了一款八等分Wilkinson宽带功分器,为阵列天线进行馈电。实测结果显示：阵列天线具有约58%的相对带宽,覆盖1.65-2.99GHz频段,在工作频段内实测最小隔离度约为22dB。工作频带内天线的水平面半功率波瓣宽度69±5°,适用于市区2G/3G/LTE通信系统。
【关键词】：宽带天线 基站天线 阵列天线 双极化
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN828.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.3 论文主要内容及章节安排15-18
• 第2章 基站天线相关知识18-24
• 2.1 基站天线的主要性能参数18-20
• 2.2 均匀直线天线阵的方向特性20-22
• 2.3 本章小结22-24
• 第3章 宽带双极化天线的设计24-50
• 3.1 对称型宽带双极化天线24-42
• 3.1.1 对称型宽带双极化天线结构24-25
• 3.1.2 微带匹配结构25-30
• 3.1.3 两极化间的耦合30-34
• 3.1.4 天线反射板和天线高度的设计34-36
• 3.1.5 对称型宽带双极化天线仿真结果36-38
• 3.1.6 对称型宽带双极化天线测试结果38-42
• 3.2 非对称型宽带双极化天线42-49
• 3.2.1 非对称型宽带双极化天线结构42-43
• 3.2.2 非对称型宽带双极化天线仿真结果43-46
• 3.2.3 非对称型宽带双极化天线测试结果46-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第4章 宽带双极化基站阵列天线的设计50-64
• 4.0 阵列结构50
• 4.1 天线阵的辐射特性分析50-53
• 4.2 功率分配器的设计53-58
• 4.2.1 二等分功分器的设计54-56
• 4.2.2 八等分功分器的设计56-58
• 4.3 天线阵的电气参数分析58-60
• 4.4 阵列天线测试结果60-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第5章 总结和展望64-66
• 5.1 本文主要工作总结64
• 5.2 未来工作展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 作者简介72

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本文编号：472520