移動通信雙頻雙極化基站天線設(shè)計.pdf

1、天線是移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件設(shè)備之一。隨著移動通信的飛速發(fā)展,系統(tǒng)的復(fù)雜度越來越高,不斷升級的通信系統(tǒng)希望有效解決多徑衰落問題,減少天線數(shù)量,降低天線和選址的成本,而雙頻雙極化基站天線能夠很好地滿足這些要求。因此研究雙頻雙極化基站天線十分必要,且具有理論意義和實(shí)用價值。
　　 論文主要研究并排式和共軸式兩種不同實(shí)現(xiàn)方案的雙頻雙極化基站天線。通過不同的方案,對所設(shè)計的雙頻雙極化基站天線工作頻帶內(nèi)的駐波比、隔離度、輻射方向圖等進(jìn)行比

2、較研究。論文的主要工作概括為以下幾個方面:
　　 1、設(shè)計了不同的雙極化高隔離度寬頻帶基站天線單元。雙頻雙極化基站天線同時工作在CDMA／GSM900頻段(824MHz-960MHz)和DCS1800／3G頻段(1710MHz-2170MHz)。對并排式雙頻雙極化基站天線,文中設(shè)計了兩種振子:壓鑄模對稱振子和印刷對稱振子,每種振子包括工作在不同頻段的兩個單元。共軸式方案中,設(shè)計了一種具有雙頻特性的組合振子,DCS1800／3G頻

3、段采用L型探針耦合饋電的十字交叉印刷振子,低頻段采用T型探針耦合饋電的雙層環(huán)狀金屬片作為輻射單元,兩者相互嵌套,具有相同的相位中心。另外對一種L型探針饋電的雙頻圓形貼片振子進(jìn)行了仿真。
　　 2、根據(jù)不同的方案,設(shè)計了雙頻雙極化天線陣列。首先確定天線單元的間距,選擇適當(dāng)?shù)奶炀€反射板形狀和尺寸。對并排式方案,分析了不同頻段陣列的列間間距對陣列方向圖的影響,尋找出最優(yōu)的間距尺寸。對共軸式雙頻雙極化天線陣’列,分析了耦合對天線的影響。

4、通過兩種方案天線的加工和測試,比較了不同方案下雙頻雙極化基站天線陣的駐波比、隔離度、輻射方向圖等特性,并分析了兩種方式下基站天線性能的優(yōu)劣性。
　　 3、研究了基站天線方向圖波束綜合賦形方法。根據(jù)基站天線在實(shí)際應(yīng)用中的需要,采用遺傳算法對陣列方向圖進(jìn)行了賦形設(shè)計,對天線垂直面方向圖第一上旁瓣、第一下零點(diǎn)、主瓣下傾角等指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化。針對傳統(tǒng)陣列綜合中忽略陣元互耦導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果不精確的問題,該方法提取了仿真軟件考慮單元互耦和陣列環(huán)境