通信技術(shù)蓬勃發(fā)展,預(yù)計(jì)2020年5G通信技術(shù)將正式完成通信標(biāo)準(zhǔn)制定。5G天線參考相控陣天線的設(shè)計(jì)思路,引入有源陣列天線技術(shù),可對(duì)發(fā)射天線產(chǎn)生的波束進(jìn)行靈活配置。但是由于在相控陣天線中數(shù)字式移相器的使用,使得相控陣天線的每個(gè)饋相單元上的饋相值產(chǎn)生相位誤差,這種誤差會(huì)對(duì)天線的性能產(chǎn)生較大影響。因此,研究相位誤差產(chǎn)生的原因和影響,以及研究如何應(yīng)對(duì)該誤差所采取的措施,對(duì)提高5G天線性能的研究有深遠(yuǎn)的意義。本文主要做了一下幾個(gè)方面的研究工作:1、從數(shù)字移相器著手,分析了相位量化誤差的形成原理,得出了明確的相位誤差公式。繼而得出相位量化誤差會(huì)引起相控陣天線產(chǎn)生寄生副瓣和主瓣波束指向精度產(chǎn)生偏差。2、為了解決這兩方面的問(wèn)題,本文首先運(yùn)用二可能值法,相位誤差零均值法和預(yù)加相位法這三種隨機(jī)饋相法分別從寄生副瓣電平大小,主瓣波束指向精度這兩個(gè)方面進(jìn)行分析,得出隨機(jī)饋相法能夠很好的解決相位量化誤差所帶來(lái)的相控陣波束精度問(wèn)題。3、對(duì)三種隨機(jī)饋相法進(jìn)行仿真比較,得出預(yù)加相位法在波束指向上面比其余兩種方法更優(yōu)秀。4、然后從數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中得到啟發(fā),采用窗函數(shù)加權(quán)的方式降低有源陣列天線的副瓣電平大小。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,得到韓寧窗,韓明窗,布萊克窗和凱瑟窗的加窗效果,得出凱瑟窗函數(shù)的性能優(yōu)于其他窗函數(shù),該窗函數(shù)能夠在主瓣波束寬度和副瓣電平之間得到很好平衡。5、本文還對(duì)原有的三種隨機(jī)饋相法進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的隨機(jī)饋相法性能得到明顯的提升。
【學(xué)位單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN828.6
【部分圖文】：

天線只能水平排列的原因，這使工程建設(shè)上的困難。對(duì)于 5G 通力的相控陣天線，這使得天線的蓋的區(qū)域內(nèi)要配置幾十甚至上百量級(jí)以上[6]。根據(jù)對(duì)大規(guī)模天線的天線，這使得 5G 基站天線所方向上的控制能力，這一改變提示意如圖 1.1 所示。由于基于上述進(jìn)行集中，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，自指向目標(biāo)用戶，以此對(duì)不同方向信干擾，提高其通信效率。(a)傳統(tǒng) MIMO 陣列天線水平方向排布

室外服務(wù)到高層房屋來(lái)說(shuō)，為提高通信天線的增益，可將天線發(fā)射況。當(dāng)傳輸信號(hào)服務(wù)高層建筑時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致大來(lái)覆蓋這個(gè)區(qū)域，大樓內(nèi)部的信號(hào)仍不穩(wěn)定，O 技術(shù)，則可以分裂出指向不同樓層位置的波個(gè)并行數(shù)據(jù)流傳輸，提高了頻率利用效率[7]。高層樓房時(shí)，往往對(duì)高層信號(hào)覆蓋不全，需要線需求則很少。常規(guī)的天線的覆蓋角度在正負(fù)覆蓋角度能達(dá)到正負(fù) 30 度的范圍，采用該技與新型天線比較如圖 1.2 所示。以百米高的大以往的天線只能覆蓋到大樓 9 層左右的位置，高的位置，能達(dá)到原天線 3 倍左右的性能[9]。域劃分，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的空分復(fù)用，直接提高了頻

京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第一章 前的波束，從而輕易地對(duì)三個(gè)不同終端用戶進(jìn)行通信服務(wù)。然而在水平空間上，圖中用戶用戶 4 的位置相對(duì)于同一基站天線來(lái)說(shuō)，兩個(gè)用戶的波束夾角是一致的。這就導(dǎo)致以原技術(shù)，用戶 3 和用戶 4 在一定的程度上會(huì)相互形成干擾。與原來(lái)只能在水平方向上進(jìn)行波束賦形的傳統(tǒng)天線不同，新型天線可將天線的發(fā)射波垂直層面上進(jìn)行擴(kuò)展，形成更靈活的波束賦形：圖 1.3 中將用戶 3 和用戶 4 從垂直空間進(jìn)行一次進(jìn)行劃分，擴(kuò)展了原有天線在垂直面上的不足，形成兩個(gè)不同的空間波束對(duì)終戶進(jìn)行通信服務(wù)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2879551