双频带3G与LTE电调基站天线的研究和设计

摘要

基站天线作为移动通信的中转枢纽，其性能的好坏直接影响到了整个通信系统质量。目前城市建筑结构复杂，不同的区域对基站天线性能的要求也不尽相同，其中最明显的一点就是基站天线下倾角的选择，面对不同的工作环境和覆盖范围，基站天线需要可调的下倾角，传统非电调天线已经很难满足日益复杂的工作环境，电调天线已经体现出它的优势。此外，随着LTE(Long Term Evolution)的普及，为了减少建设基站天线的建设成本和维护成本，基站天线的工作频段需要向下兼容，多频化、宽频化、双极化天线的发展成为了一种趋势。本文主要研究了工作在1710-2170MHz&2500-2690MHz双频带的基站天线、电调基站天线及其馈电网络的设计，其中馈电网络包括了功分器、移相器等无源器件。具体研究内容如下：
　　（1）基于传输线原理和功分器原理，设计了一款工作在1710-2170MHz和一款工作在2500-2690MHz的功分器，两款功分器的驻波比都在1.2以下，插入损耗小于0.15dB，可以运用在相应频段的基站天线中。
　　（2）基于传输线原理和移相器原理，设计了两款工作在1710-2170MHz的移相器和一款工作在2500-2690MHz的介质移相器，三款移相器在相位变换区间内的驻波都在1.25以下，移相量都在110°以上，性能良好。
　　（3）基于双极化天线设计原理，结合压铸型基站天线振子特点，设计了一款工作在1710-2170MHz和一款工作在2500-2690MHz的基站天线振子，电性能和辐射性能均能达到基站天线性能要求。
　　（4）基于基站天线赋形原理，结合实际使用时的要求，设计了基站天线的馈电网络，组装了1台非电调天线和2台电调天线，并进行了电性能和辐射性能的测试，测试结果良好。

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第一章 绪论

1 .1 课题的目的和意义

1 .2 研究现状

1 .3 3G/LTE基站天线振子设计的研究进展

1 .4 本文研究内容

第二章 电调天线性能参数及阵列天线赋形原理

2 .1 基站天线的性能参数

2 .2 基站天线的性能指标

2 .3 阵列天线赋形的基本原理[50]

2 .4 本章小结

第三章 基站天线反射板及馈电网络设计

3 .1 基站天线反射板设计[51][52]

3 .2 功分器原理及设计[53][54][55]

3 .3 移相器的原理与设计[25][45][46]

3 .4 本章小结

第四章 3G/LTE基站天线振子设计

4 .1 压铸型基站天线振子结构

4 . 2 工作在17 10-21 70 MHz的方形偶极子基站天线振子设计

4 . 3 工作在25 00-26 90 MHz的方形偶极子基站天线振子设计

4 .4 本章小结

第五章 基站天线的组装和测试

5 . 1 1 0单元171 0M Hz-21 70 MHz定向6°倾角天线

5 . 2 5单元1 710-2 17 0MH z大倾角电调天线

5 . 3 双频段3G/L TE电调天线

5 .4 本章小结

总结与展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢