用于用户设备的混合天线系统的设计

摘要

新型多天线技术是第四、五代无线通讯的重要技术之一。对于用户设备，目前这种技术主要是围绕MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线的方法展开。然而单独的MIMO系统无法在所有应用场景实现增加信道容量的需求。另外，智能天线技术由于移动通讯环境的复杂性和设备尺寸等约束，目前尚无有效的用户设备智能阵列天线构成手段。
　　本文提出以MIMO天线系统作为用户设备的收发天线系统，并在MIMO天线系统基础上，基于能量最优传输效率的方法设计智能天线阵列。然后把智能天线阵列与MIMO天线结合构成混合天线系统;该系统可以充分发挥MIMO天线和智能天线在空间分集和方向增益上的优势，提高移动终端能效，改善通信系统的通信质量。所以本研究对于提高整个无线通信系统的能效、延长终端的有效通信时间以及改善无线服务质量都有一定的意义。
　　文章首先介绍混合天线系统研究的目的和意义，和相关天线的研究现状，以及天线的一些技术指标。其次介绍几款新的MIMO天线系统，其中四单元的MIMO天线系统没有加入去耦合结构，参考地完整，具有高隔离度、高增益、高效率和低相关系数等优点。然后，介绍了两款混合天线系统，其中包括:(1)MIMO天线系统的选取;(2)最佳激励的求解;(3)馈电网络的设计;(4)混合天线系统的设计;(5)实物的制作和数据的分析。最后，对混合天线系统的设计做出总结和展望。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 MIMO天线系统的研究现状

1．2．2 智能天线的研究现状

1．2．3 智能天线和MIMO天线结合的相关研究

1．3 本章小结

第二章 混合天线系统的概述

2．1 引言

2．2 天线的指标及测量

2．2．1 带宽

2．2．2 输入阻抗

2．2．3 回波损耗和电压驻波比

2．2．4 天线的辐射方向图

2．2．5 方向性和增益

2．3 混合天线系统常用测量参数

2．3．1 隔离度

2．3．2 效率

2．3．3 相关系数

2．3．4 平均有效增益

2．4 本章小结

第三章 MIMO天线系统的设计

3．1 四单元MIMO系统的设计

3．2 用于用户终端的紧凑结构的多频MIMO天线

3．2．1 多频MIMO天线简介

3．2．2 天线的设计

3．2．3 实物的测量与分析

3．2．4 小结

3．3 六单元MIMO系统的设计

3．3．1 六单元MIMO系统的简介

3．3．2 天线的设计

3．3．3 实物的测量和分析

3．3．4 小结

3．4 本章小结

第四章 用于用户设备的混合型天线系统的设计

4．1 混合天线系统的设计

4．1．1 引言

4．1．2 混合天线系统的优化设计方法

4．2 四单元混合型天线系统的优化设计

4．2．1 MIMO天线系统的选取

4．2．2 馈电网络的设计

4．2．3 四单元混合天线系统

4．3 八单元混合型天线系统的优化设计

4．3．1 MIMO天线系统的选取

4．3．2 馈电网络的设计

4．3．3 八单元混合天线系统

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文的主要成果

5．2 未来展望

致谢

参考文献

作者简介及科研成果