多頻寬波束MIMO天線陣列設(shè)計及最優(yōu)去耦組合研究.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)F，獨立完成的研冗成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為(锨破與施孑技術(shù))課題(組)的研究成果，獲得(鋸敞缶覬子掖扣課題(組)經(jīng)費或?qū)嶒炇业馁Y助，在(燃芄孑技術(shù))實驗室完成。(請在以上括號內(nèi)填寫課題或課題組負責人或?qū)嶒炇颐Q，未有此項聲明內(nèi)容的，可以不作特

2、別聲明。)聲明人(簽名)：加修年夕月／7日蘇呵囊摘要摘要在全新連接世界的通信技術(shù)背景下，通信的容量需求更大，通信的速率要求更快。傳統(tǒng)的技術(shù)只是簡單靠增大發(fā)射功率和提高頻率帶寬，來提高通信容量和速率。MIMO(Multiple—InputMultipleOutput)技術(shù)，利用不相干信道傳輸無線波，使頻譜利用率大大提高，通信容量也跟隨上升，故設(shè)計高增益和高隔離度MIMO天線具有廣闊的發(fā)展空間。本文主要針對目前MIMO天線去耦去相關(guān)技術(shù)存在

3、的問題，設(shè)計利用天線單元母體本身特殊結(jié)構(gòu)和正交模式機理實現(xiàn)去耦去相關(guān)性，并將雙極化單元MIMO天線組成陣列，提高天線增益和空間輻射角度分集性能，對天線實物進行S參數(shù)測試。論文的主要工作分為以下三大部分：首先，利用天線母體本身特殊結(jié)構(gòu)和激勵正交模式電流實現(xiàn)去耦去相關(guān)的MIMO天線設(shè)計。考慮到傳統(tǒng)的MIMO天線都是通過加載去耦網(wǎng)絡(luò)和寄生單元進行去耦去相關(guān)性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且引入的寄生單元輻射對天線母體諧振有影響。分析三角形表面波電流模式，將共面

4、波導(dǎo)單極子外圍接地板部分設(shè)計為大三角形槽狀，與單極子上部加載的小三角形槽耦合成沙漏狀漸變結(jié)構(gòu)MIMO天線，給出了漸變狀結(jié)構(gòu)在不同激勵下的電磁電流機理分析，之后分析了臨近口徑耦合部分的等效電路。并利用電磁仿真結(jié)果，計算天線端口問相關(guān)系數(shù)，分析天線的空間分集能力。其次，帶尾翼調(diào)諧蝴蝶形耦合槽共面波導(dǎo)單極子MIMO雙頻天線的設(shè)計。將前面一款MIMO天線單極子外圍大三角形槽變換為方形槽，然后通過在天線端口l單極子引入折疊枝節(jié)和天線端口2加載帶雙

5、鯽魚狀尾翼調(diào)諧蝴蝶形耦合槽，諧振產(chǎn)生更多電流路徑，天線諧振工作在WLAN／WiMAX雙頻段，之后分析了天線端口1共面波導(dǎo)部分相關(guān)等效電路。通過后續(xù)仿真分析，這款雙頻MⅡⅥ0天線阻抗匹配良好，有很好的空間分集性能，形成的輻射波在空間有一定方向性。最后，設(shè)計正交模式雙極化MIMO陣列天線?？紤]極化分集技術(shù)，輻射的電磁波在空間形成多條獨立路徑，各獨立路徑傳輸波在空間交叉耦合小，降低天線單元之間互耦相關(guān)性。利用陣因子實現(xiàn)對空間特定面上波瓣進行壓