智能天线阵列的研究与实现

《智能天线阵列的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要无线通信的迅猛发展对新技术和新标准的不断进步提出了新的要求。采用智能天线技术的通信系统可以有效地提高覆盖距离，增强系统的可靠性和容量，减小噪声干扰，克服多径效应改善链路质量。因此，智能天线技术成为第三代移动通信三大标准之一TD．SCDMA的核心技术，是各国在研的4G通信系统的关键技术，而且也是目前已经商用的SCDMA的核心技术。本文密切结合“十五"国防预研项目“软件无线电天线"和国家863计划重点项目“TD．SCDMA智能圆阵"以及“SCDMA智能圆阵"、“SCDMA智能扇区阵’’等企业协作项目，研究了SCDMA智能圆

2、阵、扇区阵和TD．SCDMA智能圆阵的快速精确分析、优化设计以及样机的制作，并在通信网络中得到了广泛的应用。作者的主要工作和创造性成果可概括如下：1．设计了一种新型的同轴串馈印刷振子全向天线。研究了矩量法结合传输线法计算这种天线的方法，并采用遗传算法对天线进行了优化，实现了垂直面方向图的波束赋形。该方法计算速度快、易收敛，仿真结果与实验数据相一致。该型号天线已获实用新型国家专利。2．系统地研究了SCDMA智能圆形阵的分析与设计。采用结合FDTD的遗传算法优化了圆形智能阵的阵列单元和阵列，并制作了固定电下倾角分别为30、60

3、、90的SCDMA智能圆阵。该天线在SCDMA通信网络中得到了大量的应用。3．系统地研究了SCDMA智能扇区阵的分析与设计。采用结合FDTD的遗。传算法优化了扇区阵的阵列单元，并用AnsoftI-1FSS对天线阵列进行了优化设计和仿真，成功地研制了SCDMA扇区阵。该天线在各地的SCDMA网络中得到了应用，和通信网络初装天线的对比测试表明，60％以上测试点的接收电平和信噪比得到了明显的提高。4．结合863国家重点项目，采用遗传算法结合矩量法的方法优化设计了考虑互耦的TD．SCDMA智能圆阵的阵列单元及阵列，分析了智能圆阵的

4、电气参数，研制出可应用于TD．SCDMA系统中的圆形智能天线阵。经过射频检验验证了设计的有效性。该设计已在TD．SCDMA的实验网中得到了广泛的应用。关键词：智能天线同轴串馈印刷振子天线矩量法结合遗传算法一时域有限差分法结合遗传算法波束赋形AbstractThedemandforincreasedcapacityinwirelessnetworkshasmotivatedrecentresearchtowardsthedevelopmentoftechniquesandstandards．Asaresult，therear

5、emanyeffortsonthedesignofsmartantennaarrays．Smartantennasystemsprovideopportunitiesforfarcoverage，highsystemcapacity,improvedqualityofservice，improvedpowercontrol，andsuppressedinterferenceandmulti·pathfading．SmartantennabecomesoneofkeytechniquesintheTD—SCDMAsystem

6、s，the4thgenerationcommunicationsystems，andthecommercialSCDMAsystems．Beingassociatedwithresearchprojects，thisdissertationmakesdeeplyinsightintothefastandaccurateanalysis，optimalandmanufactureoftheSCDMAsmartcircularantennaarrays，panelantennaarraysandTD-SCDMAsmartcir

7、cularantennaarrays．Thedesignshavebeenwidelyappliedinthecommunicationnetworks．Theauthor’Smajorcontributionswereshownbelow：1．Anovelcoaxialcollinearprinteddipoleantennaisstudied，usingmethodofmoment(MoM)、Ⅳitlltransmissionline．Theshapedelevationpatternisoptimizedthroug

8、hgeneticalgorithms．Theapproachhasfastconvergenceandcomputation．Theantennahasobtainedtheutilitymodelspatent．2．Anoveldesignapproachcombingthegeneticalgori