面向5G应用的阵列天线设计与研制

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：面向5G应用的阵列天线设计与研制学号1015020805姓名曾楚斌导师程勇学科专业电磁场与微波技术研究方向天线与射频申请学位类别工学硕士论文提交日期DesignandResearchofArrayAntennafor5GApplicationThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByChubinzengSupervisor:Prof.chen

2、gyongApril2018南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生学号：___________研究生签名：____________日期：____________南京邮

3、电大学学位论文使用授权声明本人承诺所呈交的学位论文不涉及任何国家秘密，本人及导师为本论文的涉密责任并列第一责任人。本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。非国家秘密类涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：__

4、___________摘要随着5G技术的发展与应用，大规模有源天线已成为研究重点之一，而天线单元及组阵的研究是其中非常重要的一环。本文基于以上应用背景，对工作在3.5GHz的5G基站天线进行了研究，主要研究内容如下：（1）设计了一种低剖面、小尺寸的微带缝隙双极化天线单元，两个H形槽开在地板上且互相垂直。并针对天线扩宽波瓣宽度的方法进行了详细阐述，进一步优化设计出了一个1×8平面阵及其功分网络，天线阵列在3.4-3.6GHz,输入端口驻波比<1.5，交叉极化比大于22dB，天线的增益在14±0.4dB,水平波束宽度在105°±3°，且垂直波

5、束宽度为10°±1°。同时使用仿真软件，仿真研究8x8天线面阵的特性。并且最后进行实物加工测试，评估了天线的性能，实验结果表明该天线完全可以用于下一代5G通信中基站或微基站天线的设计。（2）设计了一种微带印刷双极化偶极子天线。天线由微带印刷对称阵子及馈电巴伦组成，巴伦结构连接着反射地板和天线，且馈电巴伦结构与功分网络共地。由单元组成的1x4天线阵列在3.4-3.6GHz的天线辐射方向图的水平波瓣宽度为60±1°，垂直波瓣宽度为22±1°。增益12±0.2dB，最大辐射方向交叉极化比均大于18dB，根据天线加工测试结果表明，所设计的双极化天

6、线阻抗带宽适合下一代天线需求，并具有小型化，易集成化，成本低廉等特点。关键词:基站天线，微带阵列天线，微带印刷偶极子，双极化，宽波瓣IAbstractWiththedevelopmentandapplicationof5Gtechnology,large-scaleactiveantennahasbecomeoneoftheresearchfocuses,andtheresearchofantennaelementandarrayisaveryimportantpart.Basedontheaboveapplicationbackgrou

7、nd,thisthesisstudiesthe5Gbasestationantennaworkingat3.5GHz.Thefollowingisthespecificresearchcontent:(1)Alow-profile,small-sizemicrostripslotdualpolarizedantennaunitisdesigned.ThetwoH-shapedslotsareonthefloorandperpendiculartoeachother.Themethodtobroadenthelobewidthofthean

8、tennaisdescribedindetail.A1×8planearrayanditspowerdivisionnetworkarefurtheroptimized.Thecenterfr