【摘要】：隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,通信業(yè)務(wù)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪胁豢扇鄙俚牟糠?并且,人們對于業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求也越來越高。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的通信需求,同時為了適應(yīng)無線通信的飛速發(fā)展,多種無線通信技術(shù)應(yīng)運而生,其中應(yīng)用最為廣泛的就是多輸入多輸出(Multi-input and Multi-output,MIMO)無線通信技術(shù)。運用這種新型技術(shù),可以有效的提高信道容量,提高數(shù)據(jù)傳輸速率,提高頻譜利用率。但是由于在MIMO技術(shù)中天線數(shù)量的增加,天線之間強烈的耦合會影響每個天線單元的工作性能,為此需要保證MIMO陣列中各個天線單元的耦合較小來實現(xiàn)天線陣列良好的工作狀態(tài)。本文對MIMO無線通信技術(shù)中的一些基礎(chǔ)理論進行了研究與探討,并在此基礎(chǔ)上對MIMO陣列中的去耦以及相關(guān)陣列技術(shù)進行了研究。論文的主要內(nèi)容如下:第一章介紹了MIMO技術(shù)目前的發(fā)展狀態(tài)以及新的進展,對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了總結(jié),并對文本的主要工作進行了概括。第二章介紹了MIMO技術(shù)中的一些基本理論與分析,包括天線的基本參數(shù),MIMO天線陣列互耦等相關(guān)知識理論。第三章介紹了一款低剖面雙極化四單元的MIMO天線陣列。通過采用超材料結(jié)構(gòu)來降低天線的剖面,通過加載功分器實現(xiàn)天線陣列的饋電,通過加載平面隔離枝節(jié)與空間隔離枝節(jié)來提高各端口的隔離度,最終實現(xiàn)了該MIMO陣列在2.5GHz-2.7GHz的頻段內(nèi)實現(xiàn)良好的匹配,各端口的反射系數(shù)均在-12dB以下,并且各個端口的隔離度均在-25dB以下。第四章介紹了一款小型化四單元的端射MIMO天線陣列。通過采用三階金屬化脊的結(jié)構(gòu)來增加天線帶寬,通過引向器與上層介質(zhì)來改善天線陣列的輻射方向,最終實現(xiàn)了該MIMO陣列在10GHz-18GHz的頻段內(nèi)達到良好的工作狀態(tài),各端口的反射系數(shù)均在-10dB以下,并且通過調(diào)節(jié)各個端口的相位,能夠?qū)崿F(xiàn)陣列的波束偏,實現(xiàn)端射MIMO陣列的波束掃描。第五章對本文進行了簡要的總結(jié)與概括,提出了目前工作的不足,并對當下新一代移動通信技術(shù)提出了自己的看法。
【圖文】：

例如應(yīng)用于航天飛行器中時需要使用圓極化的天線，而應(yīng)用在移動通信系統(tǒng)中時則需要使用線極化天線，一般來說選取線極化方式中的垂直極化。圖2.1 天線極化的幾種方式2.1.5 天線的散射參數(shù)MIMO 陣列中天線作為重要的元器件，一般常用 S 散射參數(shù)網(wǎng)絡(luò)對其進行分析。

提高了天線間的隔離度，但是這種方法需要天線本身為線極化天線，這就對該方法的應(yīng)用場景有了一定的限制。文獻[29]中便使用這種方法來排布天線。圖2.3 極化分集 MIMO 天線的結(jié)構(gòu)與結(jié)果如圖2.3所示。該結(jié)構(gòu)為兩個線極化天線垂直放置，保證了天線極化方式的正交，，相比于平行放置，該種放置方式能夠最大程度上的提高天線間的隔離度。2.3.2 缺陷地結(jié)構(gòu)缺陷地結(jié)構(gòu)（DefectedGroundStructure,DGS），即利用在天線地板上蝕刻合適的結(jié)構(gòu)來達到去耦的目的。該結(jié)構(gòu)的原理是由于缺陷地結(jié)構(gòu)相當于一個 LC 諧振電路，其可以在某一諧振頻點發(fā)生振蕩。當天線地板上流過該諧振頻點的電流時，在蝕刻的結(jié)構(gòu)附近會諧振，形成能量滯留，這就減少了鄰近天線單元之間的能量耦合，從而達到去耦的目的。文獻[13]中便利用了兩種缺陷地結(jié)構(gòu)，在兩個并排排列的天線單元之間形成了諧振電路
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2601158