新一代無線移動通信中的全向天線與MIMO多天線技術(shù)研究.pdf

1、隨著新一代無線移動通信的飛速發(fā)展，尤其是隨著4G網(wǎng)絡(luò)的日益普及，室內(nèi)信號覆蓋在通信系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。通信系統(tǒng)對信息傳輸效率、區(qū)域覆蓋、寬信道容量等方面更高層次的需求，必然對微基站天線在帶寬、橫縱向剖面尺寸上提出更為苛刻的限制條件。同時，LTE系統(tǒng)和雙極化MIMO多天線技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到移動通信系統(tǒng)，以便于提高頻譜利用效率、改善收發(fā)信號質(zhì)量。
　　本文主要圍繞適用于室內(nèi)分布系統(tǒng)的微基站全向天線進行了相關(guān)研究，在保證良好全向

2、性方向圖的前提下，從天線的寬帶拓展、天線小型化等方面展開探索。本課題內(nèi)容或創(chuàng)新點主要歸納為以下幾點：
　　首先，文章簡要地敘述了室分系統(tǒng)微基站全向天線的研究背景和研究意義，并概述了近年來微基站全向天線的研究現(xiàn)狀。
　　其次，簡單地回顧了微基站天線設(shè)計的幾個關(guān)鍵性能指標參數(shù)，以及微基站全向吸頂式天線在實際無線移動通信中的應(yīng)用場景以及設(shè)計原理。
　　第三，基于吸頂式天線的應(yīng)用環(huán)境，通過單錐體終端電容加載以及短路探針加載等措

3、施，解決了天線的寬帶化（1710-2690MHz）、低剖面等設(shè)計問題，實現(xiàn)了天線低剖面、方向圖不圓度良好的垂直極化全向天線單元設(shè)計。
　　第四，本文提出了一種采用四個圓弧偶極子組合成圓環(huán)天線的形式來模擬環(huán)形電流實現(xiàn)水平極化的全向天線新形式。通過引入錐形饋電巴倫及外圍寄生圓弧，進一步解決了天線寬帶化、低不圓度、低駐波比等問題。仿真及實驗驗證，所設(shè)計水平極化全向天線單元在1710-2690MHz頻帶內(nèi)VSWR<1.5，不圓度良好。

4、r>　　第五，基于上述水平極化全向天線單元，進一步考慮了較大金屬反射地板的實際工作環(huán)境影響。通過引入人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(AMC)，在保證天線輻射特性的同時有效地降低了天線剖面高度。仿真及實驗驗證，基于 AMC反射板的水平極化全向天線整體高度為26mm（包括2mm的反射板），在1710-2690MHz頻帶內(nèi)各項天線指標性能良好。
　　最后，基于前面設(shè)計的水平/垂直全向天線單元，針對室內(nèi)吸頂天線的設(shè)計需求，提出并設(shè)計了一款基于 AMC反射