陣列天線波束賦形研究及其在雙頻寬帶陣列中的應(yīng)用.pdf

1、天線是移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件設(shè)備之一。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,3G、LTE、WLAN等新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用。為滿足日益復(fù)雜的系統(tǒng)需求,天線性能要求隨之提高。在移動(dòng)通信中,陣列天線方向圖的賦形技術(shù)是基站天線中的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容,它直接關(guān)系到天線系統(tǒng)的性能和表現(xiàn)。而且移動(dòng)用戶數(shù)目暴增帶來(lái)的無(wú)線頻譜資源緊張問(wèn)題及用戶對(duì)高速業(yè)務(wù)、通信質(zhì)量的需求,這些問(wèn)題都與陣列天線的方向圖緊密相關(guān),因而陣列方向圖的優(yōu)化在很大程度上決定了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣

2、。在不斷升級(jí)的通信系統(tǒng)的同時(shí),在一定程度上減少天線數(shù)量,可降低天線間的干擾和基站建設(shè)的成本。實(shí)現(xiàn)小型化、多頻、寬帶的天線結(jié)構(gòu)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。本文結(jié)合移動(dòng)通信應(yīng)用背景對(duì)陣列波束賦形進(jìn)行深入研究,對(duì)雙頻寬帶天線及其陣列波束賦形進(jìn)行設(shè)計(jì)。作者主要工作可概括如下:
　　第一,研究了直線陣列天線原理和陣列波束賦形技術(shù),重點(diǎn)之一在于構(gòu)建一個(gè)通用的賦形目標(biāo)函數(shù),所構(gòu)造的目標(biāo)函數(shù)與方向圖的優(yōu)化結(jié)果和算法的效率息息相關(guān)。針對(duì)不同

3、優(yōu)化目的給出了一個(gè)準(zhǔn)確且通用的目標(biāo)函數(shù),通過(guò)比較傳統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)賦形效果,證明該目標(biāo)函數(shù)對(duì)方向圖優(yōu)化的優(yōu)勢(shì)?？紤]到現(xiàn)代陣列方向圖綜合使用的智能優(yōu)化算法具有魯棒性強(qiáng)、適合多目標(biāo)問(wèn)題優(yōu)化的特點(diǎn),分別使用簡(jiǎn)單搜索算法和遺傳算法對(duì)陣列波束激勵(lì)電流幅度和相位進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)陣列天線波束的上、下旁瓣電平控制,主瓣形狀及零點(diǎn)控制。
　　第二,對(duì)雙波段寬帶天線實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。針對(duì) GSM/3G/4G LTE頻段(698~960MHz/1710~27