mimo通信系统全向天线的分析

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1、2MIMO通信系统全向天线的研究位置等都是至关重要的因素。MIMO天线的设计是围绕天线的分集展开，包括空间、极化和角度。除了常规的线天线、微带天线、平面印刷天线外，近年来还出现了很多新的设计，[3]R.G.Vaughan等人提出了一种开关寄生天线（SwitchedParasiticAntenna,SPA），这种天线具有一个激励单元和多个寄生单元，激励单元与收发信号设备相连，寄生单元带有多个开关，通过开关的通断改变寄生单元与激励单元的相对关系，形成不同的方向图，改变开关的状态，则波束可以指向其他方向，实现密度分集。[4]F.Demmerle和W.W

2、iesbeck提出了一种多模式双锥多波束天线，在传统的天线理论中，双锥天线一般是作为宽带天线使用的，工作时的主模为TEM模，在方向面内为全向辐射，但如果增大同轴馈线的半径，便可以激励TE，TM等高次模，这些模式产生的辐射是有方向性的，通过改变馈电的位置使不同的高次模叠加，从而控制波束的指向。J.B.Andersen和B.N.Getu提出了一种结合空间分集与极化分集的[5]天线形式——立方布局天线，它把12个电偶极子分别平行于立方体各棱边放置，除了利用三维的极化分集外，同极化的电偶极子还可以实现空间分集，这种将两种分集方式结合起来的设计思路值得借鉴

3、。在MIMO无线系统中，全向天线发挥着极其重要的作用。水平全向天线是指一种在水平面360°均匀辐射的天线，即在平行于地面的水平平面内有均匀辐射的天线。它在点对多点通讯、广播电视、数据传输、组建无线扩频网等领域得到了广泛的应用。同样，随着电子技术的迅猛发展，通讯和广播系统在功能、质量、和容量上不断地升级，所以水平全向天线的性能指标要求也越来越高了；同时，天线系统通常作用在复杂的移动传播环境下，电波在空中传播时经受到多方面的衰落，信道也受到环境因素的影响。因此,采取高增益全向天线、分集天线技术手段和方法来改善通信质量成为必须。在个人通信中，全向天线已

4、经广泛应用于基地台、车载台、终端等场合的通信中。在军事上，雷达信标、敌我识别等领域中，水平全向天线也有广泛的应用。与机械扫描天线和相控阵天线相比，全向天线有其突出的优点：结构相对简单，制造成本低廉，同时，天线的高增益和全向性是一个矛盾的要求，所以研究高增益的全向天线，有着重要的现实意义。目前，从国际国内的无线通信研究趋势的发展中可以看出，在无线通信传输理论和技术领域，基于多天线（包括天线阵列）的信号处理、编码、调制和资源管理等技术均处于研究和应用的最前沿，无线通信应用需求的持续增长直接推动着无线通信网络的发展和无线通信新技术的诞生。而在众多新技术

5、中，MIMO技术作为未来一代宽带无线通信系统的框架技术，是实现充分利用空间资源以提高频谱利用率的一个必然途径，基于MIMO的无线通信理论和传输技术显示了巨大的潜力和发展前景。第一章绪论31.2论文的研究内容及作者的主要工作[6]在众多形式的天线中，印刷天线具有独特的优势：(1)结构简单、易于制作和生产；(2)重量轻、体积小和成本低；(3)易于实现多极化或双频工作；(4)馈电网络可以与印刷振子集成在同一介质板上。特别是最后一点，这是印刷天线与其它类型天线相比所具有的一个突出的特点。目前，印刷天线已经广泛用于军事和民用上。基于上述背景，本文的研究目的

6、是针对MIMO通信中垂直极化全向天线的应用，设计研究了一个垂直极化的全向印刷偶极子阵列天线和微带全向天线。根据实际应用，所要求的天线的技术指标如下：1.工作频段：5.7GHz~5.9GHz；3.4GHz~3.6GHz2.频带内驻波比：≤1.5，即回波损耗≤-14dB3.天线增益：≥7dB4.方向图要求：不圆度≤1dB5.极化方式：垂直极化本文研究的主要贡献：1.总结了几种主要类型的全向天线以及展宽带宽的方法。2.根据项目要求设计研制了两种垂直极化全向天线，通过加柱形贴片技术展宽天线的带宽，达到了所要求的天线技术指标，并对加工的实体天线进行驻波的调

7、试和方向图的测试，总结了测试方法。3.研究了本文垂直极化全向天线中影响不圆度的关键参数。本论文的结构安排：第一章，阐述了论文研究背景，包括MIMO系统技术和全向天线的相关应用资料，给出了天线的技术指标，阐述了本论文研究的目的和贡献，以及论文内容安排。第二章，对全向天线和阵列天线的理论分析及其馈电技术的介绍。第三章，振子类天线的宽频带技术，分析印刷偶极子特性，讨论展宽印刷偶极子带宽的方法。第四章，设计两种垂直极化全向印刷天线，即微带全向天线和印刷偶极子阵列天线，介绍了设计过程，对后者进行加工，给出仿真和测试结果以及分析，各项指标均达到要求。第五章，

8、工作总结，讲述印刷偶极子天线及其印刷阵列的应用前景及对后续工作的建议。第二章全向阵列天线的理论5第二章全向阵列天线的理论本章论述了后续章