面向LTE雙極化方向圖可重構(gòu)天線研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,移動(dòng)通信技術(shù)也得到迅猛的發(fā)展。從上世紀(jì)90年代的第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)GSM、CDMA,到第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000,再到近年開(kāi)始試商用LTE( Long Term Evolution),對(duì)信道容量和信號(hào)質(zhì)量都提出了更高的要求。作為信號(hào)發(fā)射和接收不可或缺的重要部件,天線也必須滿足無(wú)線通信系統(tǒng)不斷發(fā)展的要求。
　　為了增大系統(tǒng)容量,提高信號(hào)質(zhì)量,無(wú)線通信系

2、統(tǒng)通常要求基站天線具有±45°雙線極化特性。而如果天線的輻射波束能根據(jù)用戶的位置改變方向,則更加有利于提高信號(hào)質(zhì)量,同時(shí)便于避開(kāi)干擾源,提高基站的抗干擾能力。這些要求給天線設(shè)計(jì)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。±45°雙線極化天線在移動(dòng)通信系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,而方向圖可重構(gòu)天線則大多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,與移動(dòng)通信的實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。方向圖可重構(gòu)天線通常是通過(guò)在天線上加載可調(diào)元件來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整天線的輻射方向圖,從而用較少的天線、不需要復(fù)雜的算法、

3、并且不需要昂貴的移相器,實(shí)現(xiàn)天線的輻射方向圖可調(diào)。本論文將方向圖可重構(gòu)天線與雙線極化天線從功能上進(jìn)行有效結(jié)合,對(duì)滿足新型通信系統(tǒng)需要的雙極化方向圖可重構(gòu)微帶天線進(jìn)行了研究,具有較高的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文的工作內(nèi)容如下:
　　第一章主要介紹了課題的研究背景與意義,主要包括 LTE簡(jiǎn)介、可重構(gòu)天線研究現(xiàn)狀和雙極化天線研究現(xiàn)狀。
　　第二章主要介紹了天線設(shè)計(jì)過(guò)程中所應(yīng)用的天線與微波電路理論知識(shí),包括微帶天線、

4、微帶八木天線、雙線極化天線以及用于寬帶匹配的短截線和多節(jié)阻抗變換器等基礎(chǔ)知識(shí)。
　　第三章介紹了具有一定帶寬要求的±45°雙線極化方向圖可重構(gòu)微帶貼片天線的設(shè)計(jì)。基于八木天線原理設(shè)計(jì)的方向圖可重構(gòu)天線可通過(guò)控制地板上的開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)四種工作模式,每種模式有不同的輻射方向圖特性。天線在3.5GHz時(shí)具有200MHz的帶寬,同時(shí)雙端口隔離度高于19dB,此外,具有良好交叉極化鑒別率。以相同的方法設(shè)計(jì)了工作頻率為3.5 GHz和2.45 G