應(yīng)用于LTE頻段的寬帶定向天線及其陣列技術(shù).pdf

1、寬頻帶無線技術(shù)在雷達、通訊、天文等各個領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,隨著移動通訊制式標準LTE的啟動和發(fā)展,能夠滿足2G、3G以及4G時代通訊頻段的寬帶天線得到了越來越深入的研究。同時,用一副天線實現(xiàn)寬頻帶定向輻射也成為了研究的熱點和難點。本文結(jié)合科研課題與工程應(yīng)用,提出了一種寬帶阻抗匹配技術(shù),實現(xiàn)了片狀天線在寬頻帶范圍內(nèi)的定向輻射,并對其組陣后的線性寬帶陣列天線進行了陣列分析與綜合。論文的主要工作體現(xiàn)在以下兩個方面:
　　1.寬帶定向片狀

2、天線單元的設(shè)計。設(shè)計了兩種工作在移動通信現(xiàn)有頻段上的寬帶定向天線,以漸變結(jié)構(gòu)的貼片為主輻射體,通過加載不同形狀寄生貼片的方式來展寬阻抗帶寬,并用U形地板在展寬低頻段帶寬的同時實現(xiàn)定向輻射。測試和仿真結(jié)果表明所研制的天線分別在610~2060MHz和640~2810MHz頻率范圍內(nèi)電壓駐波比小于2,相對帶寬分別為109％和126%,可以覆蓋GSM/DCS/PCS/UMTS/IMT/CDMA/WiMAX/LTE等通信頻段。該天線結(jié)構(gòu)簡單,易

3、于制作安裝,成本較低,有一定的商業(yè)應(yīng)用價值。
　　2.寬帶定向線性天線陣列的分析與綜合。結(jié)合設(shè)計的寬帶定向片狀天線單元,將其分別組成線性八元陣列和十元陣列,研究了寬帶陣列天線的性能參數(shù)。將八元陣列的有源駐波比、方向圖、半功率波束寬度、增益等性能與基站天線的要求指標進行了對比。對十元陣列的輻射方向圖實現(xiàn)了波束下傾,采用電磁仿真軟件(Ansoft HFSS)和數(shù)學(xué)計算軟件(MATLAB)聯(lián)合仿真計算,將下傾角轉(zhuǎn)換為加權(quán)值,實現(xiàn)了高效精