【摘要】：電磁波在受限空間環(huán)境中傳播時,由于障礙物及分界面的存在會發(fā)生折射、反射、散射或繞射現(xiàn)象,從而導致多徑衰落效應,嚴重影響移動通信電波覆蓋的平穩(wěn)性,進而影響通信質量。分集天線技術作為公認的能夠有效克服多徑衰落影響的主流技術之一,在移動通信領域得到了廣泛應用。然而,目前以受限空間為應用背景的移動終端分集天線的研究很少,且大多是從發(fā)射天線角度出發(fā)來研究電波覆蓋特性,很少結合受限空間環(huán)境來研究接收端分集天線的特性。同時,隨著移動通信的發(fā)展,天線也更趨于集成化、小型化。因此對小型集成化移動終端分集天線進行研究,并分析其在受限空間中的電波接收特性具有重要的理論意義和實用價值。本文研究了三類典型的分集天線,包括線極化分集天線、圓極化分集天線以及超寬帶方向圖分集天線,進行了仿真分析和加工測試,并對其中兩種天線在隧道型受限空間中的電波接收特性進行了研究,驗證了天線良好的分集性能和在受限空間的電波傳播特性。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括以下三方面:(1)采用天線單元正交的方式設計了一種結構簡單的線極化分集天線,該天線工作于5.8GHz,得益于極化正交的天然優(yōu)勢,端口隔離度高于23.2dB,在輻射主方向獲得了-43.0dB的交叉極化,頻帶內包絡相關系數(shù)小于0.00059,獲得了良好的分集效果。在此基礎上優(yōu)化了饋電結構,并利用開槽的方式實現(xiàn)了3.5GHz和5.8GHz雙頻極化分集,更加具有實用性。對極化分集天線在受限空間中的分集接收特性進行研究,驗證了極化分集天線對于提高受限空間中信號接收平穩(wěn)性的可行性。(2)采用“E面對稱切半”的方法設計了一種小型化超寬帶單極子天線,并將其作為天線單元進行同向組合,設計了一種超寬帶方向圖分集天線,既減小了天線尺寸,又改變了輻射方向圖使其具有方向圖分集的效果。同時,本文對現(xiàn)有的去耦技術進行深入探究和分析,采用地板枝節(jié)和Y形地板槽縫相結合的混合去耦結構實現(xiàn)了最優(yōu)的隔離效果,頻帶內包絡相關系數(shù)滿足分集天線的要求。對方向圖分集天線在受限空間中的分集接收特性進行實驗驗證,分集效果顯著,可以有效提升信號接收的平穩(wěn)性。(3)利用線極化激勵增加微擾的方式設計了一種寬帶圓極化天線單元,該天線單元沿與天線所在平面垂直的方向分別輻射不同旋向的圓極化波,通過平面四單元正交組合以及空間立體四單元組合兩種方式分別設計了兩種圓極化分集天線,分集性能良好且適應性強,可滿足不同環(huán)境和設備的需求。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN820
【圖文】：

非必要對文用天和天現(xiàn)。逡逑１．３．１極化分集天線逡逑極化分集，顧名思義就是利用同一位置、不同極化的電磁波相互獨立、互不逡逑影響的特點，在接收端對不同極化的信號進行接收并合成，以彌補多徑衰落的影逡逑響，從而實現(xiàn)信號的平穩(wěn)接收，是最常用有效的分集方式［２４＿２９］。極化分集天線的逡逑設計思路主要是利用同極化的天線單元正交放置或是不同極化的天線單元組合放逡逑置，達到極化不相干的目的，從而實現(xiàn)極化分集。文獻［２４］提出了一種小型化的四逡逑單元極化分集天線，將四個完全相同的線極化單極子天線兩兩垂直放置，對貼片逡逑進行Ｌ形開縫使其實現(xiàn)在３．５ＧＨｚ和５．７ＧＨｚ兩個頻段的極化分集特性，并引入金逡逑屬墻和短路針的設計，分別在兩個頻點獲得１８．４ｄＢ和２２．７ｄＢ的隔離度，如圖１－１逡逑所示。逡逑文獻［２５］通過一個邊緣切角偏饋的單極子天線和與其平行放置的偶極子天線逡逑實現(xiàn)圓極化與線極化分集，如圖１－１所示。逡逑

非必要對文用天和天現(xiàn)。逡逑１．３．１極化分集天線逡逑極化分集，顧名思義就是利用同一位置、不同極化的電磁波相互獨立、互不逡逑影響的特點，在接收端對不同極化的信號進行接收并合成，以彌補多徑衰落的影逡逑響，從而實現(xiàn)信號的平穩(wěn)接收，是最常用有效的分集方式［２４＿２９］。極化分集天線的逡逑設計思路主要是利用同極化的天線單元正交放置或是不同極化的天線單元組合放逡逑置，達到極化不相干的目的，從而實現(xiàn)極化分集。文獻［２４］提出了一種小型化的四逡逑單元極化分集天線，將四個完全相同的線極化單極子天線兩兩垂直放置，對貼片逡逑進行Ｌ形開縫使其實現(xiàn)在３．５ＧＨｚ和５．７ＧＨｚ兩個頻段的極化分集特性，并引入金逡逑屬墻和短路針的設計，分別在兩個頻點獲得１８．４ｄＢ和２２．７ｄＢ的隔離度，如圖１－１逡逑所示。逡逑文獻［２５］通過一個邊緣切角偏饋的單極子天線和與其平行放置的偶極子天線逡逑實現(xiàn)圓極化與線極化分集，如圖１－１所示。逡逑

邐引言邐逡逑在基站以及其他需要較大覆蓋范圍的場景中，全向極化分集天線？－３５］也成為逡逑了學者們研宄的熱點內容。文獻［３１］設計了一種寬帶全向極化分集天線，通過一個逡逑由四根金屬柱短路的圓形貼片設計而成的低剖面單極子天線和一個由四個相同的逡逑半波圓弧偶極子組合而成的圓環(huán)天線分別實現(xiàn)垂直極化和水平極化，如圖１－３所示，逡逑獲得了高達４０ｄＢ的隔離度。逡逑在文獻Ｐ２］中，作者提出了一種多頻段全向極化分集天線。水平極化部分由兩逡逑塊分別固定在垂直極化部分頂部和底部的圓形印刷偶極子天線實現(xiàn)，垂直部分由逡逑三個錐形貼片實現(xiàn)，并且水平極化部分與垂直極化部分相互垂直，如圖１－４所示。逡逑該天線在６９０－１０３０ＭＨｚ和１．６９－３．２１邋ＧＨｚ實現(xiàn)水平極化，在７７０－９８０ＭＨＺ和逡逑１．７０－３．７５ＧＨＺ實現(xiàn)垂直極化，并具有良好的隔離度和較低的交叉極化。逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 李大偉;王均宏;何顯時;;受限空間中天線產(chǎn)生的電波覆蓋研究[J];北京航空航天大學學報;2015年10期

2 丁丁,龔克;圓極化波室內傳播特性研究[J];電波科學學報;1999年03期

相關博士學位論文 前1條

1 李大偉;受限空間電波覆蓋特性的研究[D];北京交通大學;2016年

本文編號：2752271