寬帶偶極子天線穩(wěn)定展寬波束的方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代移動(dòng)通信基站系統(tǒng)中，為兼顧寬工作帶寬和廣覆蓋范圍的需求，寬帶寬波束天線被廣泛使用。由于基站中常用定向偶極子天線作為輻射單元，所以本論文改進(jìn)了三種偶極子天線，在寬帶內(nèi)穩(wěn)定提升了它們的波束寬度。在30％以上的相對(duì)帶寬下，維持其波束寬度的變化范圍不超過(guò)10°。
　　對(duì)于電磁偶極子天線，利用下傾天線兩臂與反射板內(nèi)傾側(cè)壁相結(jié)合來(lái)提升E面波束寬度。為改善波束寬度的帶內(nèi)穩(wěn)定性，將輻射結(jié)構(gòu)拆分為對(duì)稱的多個(gè)分支。測(cè)試結(jié)果表明，在1.9～2.7

2、GHz頻段內(nèi)，天線E面波束寬度被穩(wěn)定展寬到95°～102°，H面波束寬度被穩(wěn)定展寬到98°～104°。在陣列天線設(shè)計(jì)中，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整兩臂下傾角度和側(cè)壁內(nèi)傾角度，繼續(xù)保持了穩(wěn)定的寬波束輻射特性。
　　對(duì)于平面偶極子天線，設(shè)計(jì)了頂部加載平面結(jié)構(gòu)的金屬柱，作為寄生單元加載于天線反射板上，展寬了E面和H面波束寬度。為分析其諧振特性，對(duì)加載寄生單元的天線提出了等效電路模型，并對(duì)模型進(jìn)行了參數(shù)提取，對(duì)比仿真結(jié)果驗(yàn)證了正確性。然后采用多金屬柱組

3、合提升了天線的方向圖帶寬，測(cè)試結(jié)果表明，在2～2.7GHz頻段內(nèi)，天線E面波束寬度被穩(wěn)定展寬到95°～103°，H面波束寬度被穩(wěn)定展寬到96°～103°。在陣列天線設(shè)計(jì)中，由于陣元互耦導(dǎo)致了寬波束輻射性能退化。通過(guò)重新設(shè)計(jì)寄生單元的結(jié)構(gòu)，將陣列天線的水平面波束寬度再次穩(wěn)定展寬到98°左右。
　　對(duì)于雙極化偶極子天線，沿用上述提出的寄生單元并采用對(duì)角加載方式，展寬了水平面波束寬度。在1.8～2.6GHz頻段內(nèi)，其波束寬度被穩(wěn)定展寬到