【摘要】：在移動通信技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,多種通信標(biāo)準(zhǔn)并存的局面無可避免,用一副基站天線兼容多個通信標(biāo)準(zhǔn)對降低建站成本顯然具有重要的意義,因此寬頻帶基站天線的設(shè)計是近年來的一個研究熱點。本文提出了一類基于強互耦效應(yīng)的新型寬頻帶(57.5%,VSWR1.5)雙極化振子天線,它可由同軸線直接饋電,無需采用巴倫做不平衡到平衡的轉(zhuǎn)變,結(jié)構(gòu)簡單,十分適合用來組成陣列天線用于移動通信基站中。從外形上看,它與傳統(tǒng)的十字形交叉振子頗為相似。但在傳統(tǒng)的十字形交叉振子的設(shè)計中,為了使兩個振子之間獲得較高的隔離度,設(shè)計時會盡量抑制兩振子間的互耦。與此恰恰相反,本文中的天線正是利用了兩振子間的強烈互耦而獲得了遠優(yōu)于普通十字形交叉振子的工作帶寬,而同時該類型天線還具備高隔離度、低交叉極化、輸入阻抗可調(diào)等優(yōu)點。本文對該類型天線具有這些優(yōu)點的原因做了逐條分析,這種分析的方法對其它擁有相似對稱結(jié)構(gòu)的天線也是適用的。為了對該類型天線的特性有進一步認(rèn)識,本文還就一些對天線特性有較大影響的參數(shù)進行了分析。結(jié)合實際項目需求,本文還分析討論了基站天線中的方向圖優(yōu)化問題。由于天線的工作頻帶較寬(1.71GHz—2.69GHz),需要關(guān)注的參數(shù)眾多(3dB波瓣寬度、10dB波瓣寬度、前后比、交叉極化等),同時天線的尺寸應(yīng)盡可能小,所以天線的優(yōu)化難度較大。本文中通過采用不同形式、尺寸的反射板來對天線的方向圖特性進行優(yōu)化。在就某一反射板形式,討論了其部分參數(shù)對天線特性影響的變化規(guī)律之后,針對這種多目標(biāo)優(yōu)化且各目標(biāo)之間有較強關(guān)聯(lián)的天線優(yōu)化問題,提出了一優(yōu)化原則。根據(jù)此原則優(yōu)化得到了最優(yōu)的反射板參數(shù)。為了提高優(yōu)化效率,在起初的仿真中,模型中采用了簡化的天線單元形式;在得到最優(yōu)的反射板參數(shù)后,再將簡化的天線單元置換成本文提出的天線單元,最終得到了整體性能良好的基站陣列天線的設(shè)計。
[Abstract]:With the rapid development of mobile communication technology, the coexistence of multiple communication standards is inevitable. It is of great significance to reduce the cost of building a station by using a base station antenna compatible with multiple communication standards. So the design of broadband base station antenna is a hot topic in recent years. In this paper, a new type of broadband (57.5 / VSWR1.5) dual-polarization dipole antenna based on strong mutual coupling effect is proposed. It can be fed directly from coaxial line without using Barron to change imbalance to balance, and its structure is simple. It is very suitable to form array antenna for mobile communication base station. In terms of appearance, it is quite similar to the traditional cross-shaped cross-vibrator. However, in the traditional design of crossover oscillators, in order to obtain a higher isolation between the two oscillators, the mutual coupling between the two oscillators will be restrained as much as possible. On the contrary, the antenna in this paper uses the strong mutual coupling between the two dipole to obtain the bandwidth which is much better than the common crossover dipole. At the same time, this type of antenna also has high isolation and low cross-polarization. The input impedance is adjustable and so on. In this paper, the reasons for these advantages of this type of antenna are analyzed one by one. This method is also applicable to other antennas with similar symmetrical structures. In order to further understand the characteristics of this type of antenna, some parameters which have great influence on the antenna characteristics are also analyzed in this paper. Combined with the actual project requirements, this paper also analyzes and discusses the pattern optimization problem in the base station antenna. Due to the wide bandwidth (1.71GHz-2.69GHz) of the antenna, many parameters need to be paid attention to (the width of the 3dB lobe is 10dB, the ratio between the front and back is 10dB, cross-polarization etc.), and the size of the antenna should be as small as possible, so it is difficult to optimize the antenna. In this paper, the pattern characteristics of antenna are optimized by adopting different types and sizes of reflector. After discussing the influence of some parameters on antenna characteristics in a certain reflector form, an optimization principle is proposed for the antenna optimization with multi-objective optimization and strong correlation between each target. According to this principle, the optimal parameters of the reflector are obtained. In order to improve the optimization efficiency, the simplified antenna element form is used in the initial simulation, and the simplified antenna element is replaced by the simplified antenna element after the optimal parameters of the reflector are obtained. Finally, the design of the base station array antenna with good overall performance is obtained.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2122181