全向双极化天线阵和极化可重构天线阵设计
发布时间：2021-06-26 00:11
随着移动通信技术的快速发展和5G时代的到来,对移动通信基站天线提出了越来越高的要求。一方面,要求基站天线具有全向辐射特性和高增益特性;另一方面,由于双极化天线具有增加信道容量、可实现多入多出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）通信的特点,因此,全向双极化天线已经成为未来的一个重要发展方向。另外,由于极化可重构天线可以扩大天线的应用范围,因此本文针对5G通信对MIMO基站天线的要求,研究工作在3.5GHz 5G通信频段的高性能全向双极化天线阵和极化可重构全向天线阵的设计与实现方法。主要研究内容和成果如下:1.提出并设计了一种全向水平/垂直双线极化天线。该天线由一个印刷圆环天线和一个位于圆环中心的印刷偶极子天线组成。圆环天线通过加载缝隙电容使其表面分布的电流均匀同相,从而辐射全向水平极化波;为了减小天线尺寸,采用折顶偶极子天线辐射全向垂直极化波。结果表明,该天线可以实现水平/垂直双线极化波辐射,且在两种极化状态下,方向性图不圆度为±1.2dB,增益大约3dBi左右,在3.4GHz～3.6GHz频段内,|S11|<-20dB,具有良好的匹配性能。2...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１典型双锥大线示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｂｉｃｏｎｉｃａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??
?全向双极化天线阵和极化可重构天线阵设计???上下锥体之间馈电。双锥天线的带宽受锥角影响，而锥体长度决定了天线带宽的上下截??止频率。由于其自身具有渐变结构形式和旋转对称的特点，双锥天线具有良好的宽带??特性和全向辐射特性［１７］。??Ｌ＾＝［ＺＩ１＝ＣＺＩＩ??短路探针?４电点??＼?＊＊??ｃ，Ｔ．ｇ：－Ｕｅ??＾??图１．２印刷微带全向天线示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．２是印刷微带形式的全向天线，通过微带线对辐射贴片单元进行串联馈电，使??用平行平板双线的传输结构，介质基板两侧均使用相同的结构，使辐射贴片和串联馈电??微带线分别印刷在了介质板的上层与下层，该结构中辐射贴片与串联馈线的长度相同，??均为Ａｇ／２，介质基板上层的辐射贴片与下层的串联馈线使用短路针短接，在图中馈电点??进行馈电。该天线使用串联馈电原理对天线进行馈电，使天线尺寸减小，结构简单，加??工更加容易。??Ｈ??＿ＪＺ＿???ｈ?—Ｈ??Ｉ?Ｘ／２?Ｉ??图１．３平行双线馈电串联印刷对称振子天线示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｄｕａｌ－ｌｉｎｅ?ｆｅｅｄ?ｓｅｒｉｅｓ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｄｉｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．３所示的天线是通过平行平板双线串联馈电的印刷对称振子结构％，由图可以??看出，每个对称振子交替印刷在平行平板双线两侧，每个单元之间的间距为Ａｇ／２，馈电??同样是通过天线底部馈电。为了保证天线的每个单元都
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本文编号：3250227
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１典型双锥大线示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｂｉｃｏｎｉｃａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??
?全向双极化天线阵和极化可重构天线阵设计???上下锥体之间馈电。双锥天线的带宽受锥角影响，而锥体长度决定了天线带宽的上下截??止频率。由于其自身具有渐变结构形式和旋转对称的特点，双锥天线具有良好的宽带??特性和全向辐射特性［１７］。??Ｌ＾＝［ＺＩ１＝ＣＺＩＩ??短路探针?４电点??＼?＊＊??ｃ，Ｔ．ｇ：－Ｕｅ??＾??图１．２印刷微带全向天线示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．２是印刷微带形式的全向天线，通过微带线对辐射贴片单元进行串联馈电，使??用平行平板双线的传输结构，介质基板两侧均使用相同的结构，使辐射贴片和串联馈电??微带线分别印刷在了介质板的上层与下层，该结构中辐射贴片与串联馈线的长度相同，??均为Ａｇ／２，介质基板上层的辐射贴片与下层的串联馈线使用短路针短接，在图中馈电点??进行馈电。该天线使用串联馈电原理对天线进行馈电，使天线尺寸减小，结构简单，加??工更加容易。??Ｈ??＿ＪＺ＿???ｈ?—Ｈ??Ｉ?Ｘ／２?Ｉ??图１．３平行双线馈电串联印刷对称振子天线示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｄｕａｌ－ｌｉｎｅ?ｆｅｅｄ?ｓｅｒｉｅｓ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｄｉｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．３所示的天线是通过平行平板双线串联馈电的印刷对称振子结构％，由图可以??看出，每个对称振子交替印刷在平行平板双线两侧，每个单元之间的间距为Ａｇ／２，馈电??同样是通过天线底部馈电。为了保证天线的每个单元都
?全向双极化天线阵和极化可重构天线阵设计???上下锥体之间馈电。双锥天线的带宽受锥角影响，而锥体长度决定了天线带宽的上下截??止频率。由于其自身具有渐变结构形式和旋转对称的特点，双锥天线具有良好的宽带??特性和全向辐射特性［１７］。??Ｌ＾＝［ＺＩ１＝ＣＺＩＩ??短路探针?４电点??＼?＊＊??ｃ，Ｔ．ｇ：－Ｕｅ??＾??图１．２印刷微带全向天线示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．２是印刷微带形式的全向天线，通过微带线对辐射贴片单元进行串联馈电，使??用平行平板双线的传输结构，介质基板两侧均使用相同的结构，使辐射贴片和串联馈电??微带线分别印刷在了介质板的上层与下层，该结构中辐射贴片与串联馈线的长度相同，??均为Ａｇ／２，介质基板上层的辐射贴片与下层的串联馈线使用短路针短接，在图中馈电点??进行馈电。该天线使用串联馈电原理对天线进行馈电，使天线尺寸减小，结构简单，加??工更加容易。??Ｈ??＿ＪＺ＿???ｈ?—Ｈ??Ｉ?Ｘ／２?Ｉ??图１．３平行双线馈电串联印刷对称振子天线示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｄｕａｌ－ｌｉｎｅ?ｆｅｅｄ?ｓｅｒｉｅｓ?ｐｒｉｎｔｅｄ?ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｄｉｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??图１．３所示的天线是通过平行平板双线串联馈电的印刷对称振子结构％，由图可以??看出，每个对称振子交替印刷在平行平板双线两侧，每个单元之间的间距为Ａｇ／２，馈电??同样是通过天线底部馈电。为了保证天线的每个单元都
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