智能天線陣列的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線通信的迅猛發(fā)展對新技術和新標準的不斷進步提出了新的要求。采用智能天線技術的通信系統(tǒng)可以有效地提高覆蓋距離，增強系統(tǒng)的可靠性和容量，減小噪聲干擾，克服多徑效應改善鏈路質量。因此，智能天線技術成為第三代移動通信三大標準之一TD-SCDMA的核心技術，是各國在研的4G通信系統(tǒng)的關鍵技術，而且也是目前已經(jīng)商用的SCDMA的核心技術。本文密切結合“十五”國防預研項目“軟件無線電天線”和國家863計劃重點項目“TD-SCDMA智能圓陣”以及“S

2、CDMA智能圓陣”、“SCDMA智能扇區(qū)陣”等企業(yè)協(xié)作項目，研究了SCDMA智能圓陣、扇區(qū)陣和TD-SCDMA智能圓陣的快速精確分析、優(yōu)化設計以及樣機的制作，并在通信網(wǎng)絡中得到了廣泛的應用。作者的主要工作和創(chuàng)造性成果可概括如下：
　　 1.設計了一種新型的同軸串饋印刷振子全向天線。研究了矩量法結合傳輸線法計算這種天線的方法，并采用遺傳算法對天線進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了垂直面方向圖的波束賦形。該方法計算速度快、易收斂，仿真結果與實驗數(shù)據(jù)

3、相一致。該型號天線已獲實用新型國家專利。
　　 2.系統(tǒng)地研究了SCDMA智能圓形陣的分析與設計。采用結合FDTD的遺傳算法優(yōu)化了圓形智能陣的陣列單元和陣列，并制作了固定電下傾角分別為3°、6°、9°的SCDMA智能圓陣。該天線在SCDMA通信網(wǎng)絡中得到了大量的應用。
　　 3.系統(tǒng)地研究了SCDMA智能扇區(qū)陣的分析與設計。采用結合FDTD的遺傳算法優(yōu)化了扇區(qū)陣的陣列單元，并用Ansoft HFSS對天線陣列進行了優(yōu)化設

4、計和仿真，成功地研制了SCDMA扇區(qū)陣。該天線在各地的SCDMA網(wǎng)絡中得到了應用，和通信網(wǎng)絡初裝天線的對比測試表明，60％以上測試點的接收電平和信噪比得到了明顯的提高。
　　 4.結合863國家重點項目，采用遺傳算法結合矩量法的方法優(yōu)化設計了考慮互耦的TD-SCDMA智能圓陣的陣列單元及陣列，分析了智能圓陣的電氣參數(shù)，研制出可應用于TD-SCDMA系統(tǒng)中的圓形智能天線陣。經(jīng)過射頻檢驗驗證了設計的有效性。該設計已在TD-SCDMA