CMMB分集接收天線及基站陣列天線研究.pdf

1、近年來,移動通信飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的通信技術與衛(wèi)星技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術聯(lián)系日趨緊密,各種新業(yè)務不斷出現(xiàn),如全球定位導航、移動電視廣播、移動無線上網(wǎng)等等。這些應用得益于技術的進步,也促進著技術的發(fā)展,從通信原理到軟硬件實現(xiàn),從衛(wèi)星到地面網(wǎng)絡,從基站到移動終端,無不經(jīng)歷著巨大的變化。其中,移動電視廣播由于其受眾最為廣泛而受到普遍歡迎。2006年,我國將CMMB定為移動多媒體廣播的行業(yè)標準,也使得移動電視接收技術的研究得到越來越多的關注。在

2、這一背景下,本文主要針對CMMB衛(wèi)星信號車載接收方案以及具體天線設計進行了研究,采用了極化分集的接收天線,設計了兩種雙圓極化、寬波束的結(jié)構,分析了某些結(jié)構特征對天線性能的影響。另外,對需求廣泛的基站陣列天線進行了研究,設計了兩種TD-SCDMA基站定向陣列天線,簡化了單元結(jié)構,滿足了指標要求。本文首先概述了研究背景和意義,介紹了衛(wèi)星信號接收天線的類型、分集技術以及相應發(fā)展情況,簡要敘述了移動通信基站天線的常見形式和智能天線的基本原理。隨

3、后在CMMB框架下進行了星地鏈路分析,得出了天線方向圖的覆蓋范圍和增益需求；討論了信道衰落和基本傳播模型,說明了地面增補和相應分析的必要性；將射線法用于多徑分析,基于幾何繞射和反射理論推導了雙徑信號的具體表示和極化改變,分析了圓極化波旋向變化及軸比退化特性；基于此采用雙圓極化寬波束天線分集接收作為解決方案,通過相關性分析證明了方案可行性,比較并選擇了相對合適的合并方案。在此基礎上研究了天線的具體形式,基于分集方案、天線指標和車載環(huán)境,設

4、計了帶寄生貼片和大型地板反射面的縫隙耦合雙圓極化微帶天線；分別進行了基模和高次模形式的天線優(yōu)化,得到了良好的匹配和隔離,達到增益和軸比要求的波束寬度滿足要求,基模天線低于3dB軸比的波束寬度為148°,二次模天線方向圖和軸比圖則能更為準確地指向?qū)獏^(qū)域；重點分析了寄生貼片和地板尺寸的影響,說明了寄生貼片和大型地板反射面對天線性能尤其是軸比特性的改善作用。另外,研究了TD-SCDMA基站天線的具體設計,給出了正交矩形貼片單元和開槽橢圓貼片