应用于室内分布系统的超薄宽带天线设计

摘要

随着第四代通信系统的推广与普及，通信用户数量的快速增长，客户对于移动通信网络的覆盖面积与覆盖质量都提出了更高的要求，同时对于通信供应商也提出了更大的挑战。室内分布系统就是针对室内用户群体，改善室内移动通信环境的一种解决方案。室内分布天线作为室内分布系统的终端器件，对室内信号的覆盖起到了决定性作用，而天线性能的好坏直接决定着室内分布系统性能的优劣。根据室内分布系统建设要求，室内分布天线应该具有小型化、宽频带、低剖面，同时具有隐蔽性和美化功能等特点。因此，对室内分布天线的研究具有相当大的必要性和实用性。本文从实际出发，设计了三款应用于室内分布系统的宽频带超薄天线，其主要成果如下：
　　1、基于平板偶极子结构设计了一款超薄宽带全向天线。通过采用六边形平面偶极子结构以及贴片加载，大大展宽了天线的带宽，实测结果表明天线可以覆盖0.7-2.8GHz工作频带范围内的所有室内通信频段，天线 H面具有较好的全向辐射特性。天线的尺寸只有3135?125?5mm，相对于最低工作频率的0.337??0.313??0.0125?。天线具有较好的实用价值。
　　2、基于缝隙天线结构设计了一款超薄宽带全向天线，该天线比上一款天线具有更宽的带宽和更薄的厚度。实测结果表明天线的工作带宽为0.69-3.1GHz，相对带宽达到129％，天线 H面同样具有全向辐射特性。天线的尺寸为3Φ70?H2mm，相对于最低工作频率的0.327??0.327??0.0046?。该天线具有全通带、全向辐射、超薄等诸多优点，具有较好的实用价值。
　　3、根据室内通信的需要设计了一款应用于室内分布系统的低剖面宽带全向天线，为了降低天线的高度，将天线分为高低频两个单元设计，低频天线单元采用PIFA天线结构，覆盖低频通信频段690-960MHz，高频天线单元采用锥形结构，覆盖高频通信频段1.6-6.5GHz。天线的测量结果表明电压驻波比（VSWR）在阻抗带宽范围内小于1.5，不仅覆盖了室内所有的2G、3G和4G-LTE室内通信频段，而且覆盖了WiMAX3500和WLAN5200/5800高频段，天线高度仅有0.058?（25mm），相比于参考文献中天线高度大大降低，带宽展宽，具有超薄宽带特性。水平面30°方向上天线具有全向辐射特性，能够很好的满足室内吸顶天线的实用需求。天线实测结果与仿真结果吻合较好，紧凑的结构使得该天线在室内分布天线系统中具有极其良好的实用价值。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2课题的研究背景及意义

1.3室内分布天线的研究现状

1.4论文的研究内容及写作安排

第二章 室内分布天线的基本理论和技术指标

2.1室内分布系统简介

2.2室内分布天线的参数指标

2.3室内分布天线的选择

2.4宽带天线的基本理论

2.5本章小结

第三章 室内平面超薄宽带全向天线设计

3.1六边形偶极子超薄宽带全向天线设计

3.2缝隙超薄宽带全向天线设计

3.3本章小结

第四章 室内低剖面宽带全向天线设计

4.1设计方案的选取

4.2天线结构

4.3天线的参数分析与讨论

4.4仿真结果

4.5天线的实物制作与测量分析

4.6本章小结

第五章 总结

5.1创新之处与收获

5.2研究展望

参考文献

致谢

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