基于IMT-Advanced系统的宽带基站天线阵列技术研究

摘要

随着3G在我国的广泛使用，对命名为IMT-Advanced的下一代无线移动通信系统的研究已成为热点。而基站天线作为移动通信系统前端最关键的部件，其性能对整个系统起决定性的作用。因此，研究符合新一代移动通信系统标准的基站天线具有重要意义。本文针对IMT-Advanced系统的基站天线开展了相关工作的研究，主要内容如下：
　　首先，本文介绍了IMT-Advanced系统的研究现状和意义，并给出了符合该系统要求的基站天线基本指标要求。
　　其次，本文研究了基于IMT-Advanced系统的基站天线设计过程，包括基站天线的基本指标参数，基站天线下倾角的设计、安装原则，基站天线根据不同环境的选型原理以及基站天线的反射板的设计。
　　第三，基于半波振子以及巴伦原理设计出了巴伦馈电的印刷偶极子形式的辐射单元，通过采用渐变式、阶梯式等形式来展宽天线单元在低频段与高频段的带宽，从而可以使天线单元达到系统的带宽要求，为下一步组成天线阵列奠定了基础。
　　第四，通过对八单元线阵的分析与综合，研究了45°倾斜放置的单极化基站天线阵列，并采用一种Z字型边缘开槽的反射板展宽天线水平面的波瓣宽度。数值仿真结果达到了设计要求。
　　最后，设计、加工制作出了八单元45°双极化基站天线阵列，并通过对反射板的赋型如加隔离板及耦合柱的方式约束波瓣宽度。实验测试结果与数值仿真结果吻合良好，达到了基站天线的设计要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外的发展现状

1.3 论文的主要工作及设计指标

1.4 论文的结构安排

第二章基站天线基本理论

2.1 基站天线的基本参数

2.2 基站天线的下倾

2.3 基站天线的选择和安装原则

2.4 基站天线的反射板设计

2.5 本章小结

第三章基站天线的单元设计

3.1 基站天线单元的基本结构

3.2 半波对称振子分析

3.3 巴伦结构

3.4 天线单元结构设计

3.5 天线单元的仿真结果

3.6 本章小结

第四章

4.1 基站天线阵列概论

4.2 天线阵列分析

4.3 基站天线阵列综合

4.4 45°单极化基站天线阵列仿真设计

4.5 本章小结

第五章 双极化基站阵列天线仿真设计及实验分析

5.1 基站天线的结构

5.2 天线端口的驻波系数及隔离度

5.3 天线辐射方向图的仿真及测试结果分析

5.4 天线增益的仿真及测试结果

5.5 本章小结

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果