應用于UWB-MIMO通信的天線研究.pdf

1、作為一種典型的應用于短距離通信的高速無線傳輸技術，超寬帶(UWB)技術已經得到了廣泛的發(fā)展，它特別適合于室內環(huán)境的無線通信。然而，一方面，為了避免UWB信號對其它通信設備的干擾，美國聯邦通信委員會(FCC)等電信管理部門對UWB信號的功率譜密度進行了嚴格的限制，從而限制了數據傳輸速率的進一步提高，與人們對更高速傳輸的無限追求相悖；另一方面，室內環(huán)境中具有豐富的多徑，使得多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)可以利用自身固有的陣列增益和空間復用增益

2、，大大提高頻譜利用率，從而有效提高信道容量和數據傳輸速率。因此，將MIMO技術與UWB技術相結合，不僅可以打破對UWB信號的功率限制，而且還可以有效提高系統(tǒng)的信道容量，從而大幅提高系統(tǒng)的數據傳輸速率。
　　天線作為無線通信中發(fā)射和接收電磁波的裝置，它的特性對無線通信系統(tǒng)的性能具有重大影響。要設計應用于UWB-MIMO系統(tǒng)的天線，首先需要設計具有寬頻帶、寬波瓣和穩(wěn)定增益的天線單元，其次要充分利用天線的分集技術，這就需要設計具有良好分

3、集性能的天線陣列。
　　本論文共分六章，主要內容如下：
　　本論文第一章分別介紹了UWB技術、MIMO技術、UWB-MIMO技術的發(fā)展與現狀以及UWB-MIMO天線的研究現狀。
　　第二章主要介紹了MIMO天線的分集技術及其分集性能的表征。分集可以有效抵抗無線信道中的多徑衰落，從而提高通信質量和可靠性。此外，還對UWB-MIMO天線的設計要求與思路進行了總結。UWB-MIMO天線的設計難點包括如何對天線尺寸與單元間隔離

4、度進行折衷，從而得到較佳的設計方案。
　　第三章主要從收發(fā)天線的朝向及相對高度這兩方面，研究了具有全向方向圖和定向方向圖的兩種UWB天線對室內信道特性的影響。研究表明，全向的UWB天線由于可以接收到更豐富的多徑信號，更適合用于室內信道測量。
　　第四章分析了兩單元UWB-MIMO天線、三單元UWB-MIMO天線和四單元UWB-MIMO天線的單元位置和排列方式對天線性能的影響。分別從天線匹配、天線隔離度及天線方向圖等角度對不同