CMMB分集接收天線及基站陣列天線研究.pdf

1、近年來(lái),移動(dòng)通信飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的通信技術(shù)與衛(wèi)星技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系日趨緊密,各種新業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn),如全球定位導(dǎo)航、移動(dòng)電視廣播、移動(dòng)無(wú)線上網(wǎng)等等。這些應(yīng)用得益于技術(shù)的進(jìn)步,也促進(jìn)著技術(shù)的發(fā)展,從通信原理到軟硬件實(shí)現(xiàn),從衛(wèi)星到地面網(wǎng)絡(luò),從基站到移動(dòng)終端,無(wú)不經(jīng)歷著巨大的變化。其中,移動(dòng)電視廣播由于其受眾最為廣泛而受到普遍歡迎。2006年,我國(guó)將CMMB定為移動(dòng)多媒體廣播的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也使得移動(dòng)電視接收技術(shù)的研究得到越來(lái)越多的關(guān)注。在

2、這一背景下,本文主要針對(duì)CMMB衛(wèi)星信號(hào)車載接收方案以及具體天線設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,采用了極化分集的接收天線,設(shè)計(jì)了兩種雙圓極化、寬波束的結(jié)構(gòu),分析了某些結(jié)構(gòu)特征對(duì)天線性能的影響。另外,對(duì)需求廣泛的基站陣列天線進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了兩種TD-SCDMA基站定向陣列天線,簡(jiǎn)化了單元結(jié)構(gòu),滿足了指標(biāo)要求。本文首先概述了研究背景和意義,介紹了衛(wèi)星信號(hào)接收天線的類型、分集技術(shù)以及相應(yīng)發(fā)展情況,簡(jiǎn)要敘述了移動(dòng)通信基站天線的常見(jiàn)形式和智能天線的基本原理。隨

3、后在CMMB框架下進(jìn)行了星地鏈路分析,得出了天線方向圖的覆蓋范圍和增益需求；討論了信道衰落和基本傳播模型,說(shuō)明了地面增補(bǔ)和相應(yīng)分析的必要性；將射線法用于多徑分析,基于幾何繞射和反射理論推導(dǎo)了雙徑信號(hào)的具體表示和極化改變,分析了圓極化波旋向變化及軸比退化特性；基于此采用雙圓極化寬波束天線分集接收作為解決方案,通過(guò)相關(guān)性分析證明了方案可行性,比較并選擇了相對(duì)合適的合并方案。在此基礎(chǔ)上研究了天線的具體形式,基于分集方案、天線指標(biāo)和車載環(huán)境,設(shè)

4、計(jì)了帶寄生貼片和大型地板反射面的縫隙耦合雙圓極化微帶天線；分別進(jìn)行了基模和高次模形式的天線優(yōu)化,得到了良好的匹配和隔離,達(dá)到增益和軸比要求的波束寬度滿足要求,基模天線低于3dB軸比的波束寬度為148°,二次模天線方向圖和軸比圖則能更為準(zhǔn)確地指向?qū)?yīng)區(qū)域；重點(diǎn)分析了寄生貼片和地板尺寸的影響,說(shuō)明了寄生貼片和大型地板反射面對(duì)天線性能尤其是軸比特性的改善作用。另外,研究了TD-SCDMA基站天線的具體設(shè)計(jì),給出了正交矩形貼片單元和開(kāi)槽橢圓貼片