用于MIMO系統(tǒng)的基站天線研究與設(shè)計(jì).pdf

1、平板電腦、智能手機(jī)、掌上游戲機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的蓬勃發(fā)展以及當(dāng)前移動(dòng)通信用戶的數(shù)量劇增，為無線通信的質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣忍岢隽司薮蟮奶魬?zhàn)?；咎炀€在通信系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，高性能的基站天線可以提供更優(yōu)的通信質(zhì)量與更快的通信速率。MIMO（multiple input multiple output多輸入多輸出）技術(shù)在提高通信速度和信道容量方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其與基站天線的結(jié)合為當(dāng)前不斷增加的高速通信需求提供了可行方案。因此，設(shè)計(jì)應(yīng)用于

2、 MIMO基站通信的高性能天線單元與陣列變得非常有必要。
　　本文首先介紹了基站天線的基本概念與實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了MIMO技術(shù)與基站天線結(jié)合的可行性。
　　本文在磁電偶極子天線的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了滿足項(xiàng)目要求的高增益寬帶12單元MIMO基站天線陣列，完成了天線實(shí)物的加工與測(cè)試，達(dá)到了項(xiàng)目關(guān)于帶寬、增益、陣元數(shù)目、最大功率容量的要求。
　　本文對(duì)磁電偶極子天線進(jìn)行了較為深入的分析，從工作原理、電流分

3、布等方面入手，并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了具有陷波特性的 MIMO基站天線陣列，實(shí)現(xiàn)了大范圍陷波頻帶可調(diào)的高性能MIMO天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加工的天線實(shí)物測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好，實(shí)現(xiàn)了很好的工作特性。
　　其次，本文還利用雙U型槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出了工作于WLAN與 WIMAX的雙帶基站天線單元。除了在所需工作頻段內(nèi)具有很好的定向與高增益特性，通過調(diào)節(jié)不同 U型結(jié)構(gòu)的尺寸，還可以實(shí)現(xiàn)不同頻段的應(yīng)用需求。其頻帶單獨(dú)可調(diào)性也為其應(yīng)用于MIMO基站系統(tǒng)

4、提供了很大的設(shè)計(jì)靈活性，其高增益與定向特性為其應(yīng)用于遠(yuǎn)距離基站通信提供了一種選擇。不得不提的是，該天線在高頻處的方向圖不穩(wěn)定，這可能會(huì)導(dǎo)致一些對(duì)通信質(zhì)量要求高的區(qū)域出現(xiàn)盲區(qū)進(jìn)而限制其應(yīng)用。分析其原因可知由于大小 U型槽單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的工作頻段，而在高頻工作時(shí)，小U型槽的遮擋效應(yīng)導(dǎo)致了高頻方向圖不穩(wěn)定的出現(xiàn)。
　　最后，針對(duì)上述提到的高頻處方向圖凹陷問題，本文采用Sierpinski分形結(jié)構(gòu)代替 U型水平貼片，利用分形結(jié)構(gòu)的多頻特性與