新一代无线移动通信中的微基站天线技术分析

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1、电子科技大学学位论文使用授权声明本人苟俨山学号201121020213在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩，并被电子科技大学授予硕士学位。本学位论文作者完全了解“电子科技大学关于保存、使用学位论文的管理办法”，即：本人按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校按规定保存提交学位论文的印刷版和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文；学校可以按著作权法及知识产权法的有关规定公布学位论文的全部或部分内容。作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着3G的全球商用普及、4G规模部署的开始，微基站在现代无线通信系统中的地位越来越受到重视。

2、微基站具有体积小、易安装、易维护的优点，可以从基站选址、环境保护、网络覆盖等方面弥补传统宏基站的不足。然而，微基站的体积过小，使得作为微基站核心设备之一的天线必须具备优良的性能。在微基站中，对天线的小型化、宽带化要求愈发的高，端口隔离度也难以获得明显提升。微带天线和印刷偶极子天线由于具备低成本、易集成、质量轻的特点，常常成为了微基站天线的首选。本文主要从小型化、宽频带、高隔离度的角度研究了几种用于微基站的微带天线和印刷偶极子天线，论文的主要工作或创新点如下：首先，本文前两章介绍了课题的研究背景、回顾了微基站天线相关技术的发展动态，并针对双极化天线相关理论进行概述。其次，第三章给出了一种新型的双

3、极化双E型贴片天线单元的设计，详细给出了它的设计过程及性能分析。该天线单元具有低剖面、高隔离度的特点。第三，针对LTE微基站的实用需求，本文在第四章中将上述天线单元进一步组阵，设计出了一款1×2天线单元和一款2×4天线阵列，并且通过仿真优化评估了性能。所设计出的天线阵列可以应用于LTE微基站系统中。第四，本文在第五章中介绍了全双工的相关知识与应用于全双系统的天线的技术难点，并设计出了一款新型的采用磁耦合环馈电的双极化微带天线单元。在该天线单元基础上进一步设计出了一款1×2天线阵。该阵列通过引入一种新型的渐变型接地金属条阵的结构极大地提升了天线单元之间的同极化端口隔离度。仿真及实测结果表明该天线

4、阵列具有超高隔离度特性，能够应用于全双工系统。最后，本文在第六章中提出了一款新型的线极化偶极子天线，并详细分析了该天线的结构与工作原理。该线极化偶极子天线具备比一般经典偶极子天线更小尺寸的优点。在此基础上进一步设计出了一款双极化偶极子天线，该双极化天线具有小型化、宽频带、高隔离度的性能，可以应用于IMT-Advanced系统。关键词：微基站、双极化、微带天线、偶极子天线、阵列天线ⅠABSTRACTABSTRACTWiththeglobalcommercialpopularityof3Gandthebeginningof4Gmassivedeployment,microbasestationsa

5、rereceivingmoreandmoreattentionsinmodernwirelesscommunicationsystem.Duetotheirmeritssuchassmallvolume,easytoinstall,andeasyformaintenance,microbasestationscanbeusedtocompensateforthoseshortbacksoftraditionalmacrobasestationsinmanyaspects,suchaslocationsofbasestations,environmentalprotectionandnetwor

6、kcoverage.However,duetothesmallvolumeofminibasestations,theantennas,asoneofthecoredevices,havetobehavebetterantennaperformance.Inmicrobasestations,miniaturizationandbroadbandareevenmorerequired,whiledifficultybecomesmoredistinctintheportisolationimprovement.Microstripantennaandprinteddipoleantennaar

7、ealwaystheprimarychoiceforamicrobasestationantennaduetotheadvantagesoflowcost,easytointegrateandlightweight.Inthisthesis,severalmicrostripantennasanddipoleantennaswhichcanbeappliedtomicrobasestationsa