一种低剖面智能天线的设计方法研究

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1、硕士学位论文一种低剖面智能天线的设计方法研究RESEARCHONADESIGNMETHODOFLOWPROFILESMARTANTENNA王鹏远哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN817学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文一种低剖面智能天线的设计方法研究硕士研究生：王鹏远导师：吴群教授申请学位：工学硕士学科：电磁场与微波技术所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN817U.D.C:621.3DissertationfortheMa

2、ster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONADESIGNMETHODOFLOWPROFILESMARTANTENNACandidate：WangPengyuanSupervisor：Prof.WuQunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefen

3、ce：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要作为阵列技术之一，智能天线具有改善信噪比及提高频率利用率而备受关注，尤其在4G乃至5G无线通信领域中有着良好的应用前景。智能天线波束控制方式灵活，能够在用户方向构造方向图主瓣，并将零陷方向对准干扰源，可以有效地提高通信容量，扩大无线电覆盖面积，将是未来移动通信系统中不可或缺的关键技术之一。然而，智能天线在实际应用中仍然面临着一些诸如系统结构复杂、布阵自由度受限、辐射效率低下等一系列亟

4、待解决的问题。鉴于此，本文从以下几个方面对低剖面智能天线的设计方法进行了研究：首先，本文给出了级联馈电网络概念，该线性结构的网络可适用于包括智能天线在内的阵列天线领域，具有结构紧凑，布阵灵活的特点。然后，对基于电控准集总耦合器馈电网络进行了研究，针对该网络存在的传输效率和馈电一致性问题做出改进，设计了一种基于功率回收原理的低剖面波束切换天线，验证了该馈电网络的应用价值。紧接着，本文设计了一种能够实现任意功分比的全范围电控耦合器，并给出了基于该电控耦合器的级联馈电网络设计方法。与前者相比，这种馈电网络在智能天线技术中具有更大的应用潜力。文章的最后，在基于

5、全范围电控耦合器的研究基础上，设计了一种三极化可重构天线。数值计算及实测结果表明，基于级联馈电网络的智能天线在结构简单、紧凑的同时，具有更高的设计自由度。为阵列天线馈电技术提供了新思路，在波束赋形、优化及多波束切换等领域有着广泛的应用前景。关键词：智能天线；全范围电控耦合器；级联馈电网络；功率回收-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ABSTRACTAsanarraytechniquethatcanimprovetheratioofsignaltonoiseandincreasethefrequencyreuserateeffectively,smart

6、antennahasgainedalotofattentionforitspromisingapplicationsespeciallyin4Gand5Gcommunicationsystems.Smartantennahasflexiblebeam-formingmethods,whichcansteeritsmainlobetousersandradiationnulltointerference.Smartantennawithitshighdatatransmissioncapacityandlargecoveragewillbeakeytec

7、hnologyinfuturemobilecommunication.However,therestillsomeproblemsinconventionalsmartantennathatremainstobesettled:complicatedstructure,limitedarrayallocation,lowradiationefficiency,etc.Forthatreason,thispapergivesaseriesofresearchonthedesignoflowprofilesmartantennainfollowingasp

8、ects:Firstly,theconceptofcascadedfeedingnetwork