天線、濾波器、雙工器和功率合成器等射頻器件,在射頻前端系統(tǒng)中具有重要作用。這些單個(gè)器件的研究與發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)十年,無論是在濾波器的插入損耗,帶外抑制,頻率選擇性的表現(xiàn)上,還是在功率放大器的合成效率上,或者是在單個(gè)天線的小型化設(shè)計(jì)上,都趨向于瓶頸。因此,如何進(jìn)一步降低整個(gè)射頻前端系統(tǒng)的損耗與尺寸成為一個(gè)難題。針對這個(gè)問題,本論文提出了多功能天線的融合設(shè)計(jì)理念,利用天線“額外”的潛在性能,研究了集成濾波/功率合成的多功能天線單元,并設(shè)計(jì)了兩款基于濾波天線陣子的雙頻天線單元及其陣列,兩款基于多端口饋電的功率合成天線單元,這些天線無需額外的電路網(wǎng)絡(luò),自身具有濾波效果或者功率合成效果,實(shí)現(xiàn)了射頻前端的小型化和低損耗。具體的研究內(nèi)容如下:（1）在集成濾波響應(yīng)的多功能天線設(shè)計(jì)方面,首先設(shè)計(jì)了一款具有高選擇性的雙低頻雙極化基站天線陣列,該設(shè)計(jì)針對國際上常用的兩個(gè)臨近的頻譜資源（790-862 MHz&880-960 MHz）來展開研究。由于這兩個(gè)頻段間隔很小,當(dāng)這兩個(gè)頻段的天線陣列靠的較近時(shí),它們之間的耦合將非常強(qiáng),導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。工業(yè)上常用的方法是將兩個(gè)頻段的陣列分開設(shè)計(jì),但是這兩個(gè)陣列之間... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

最初的大規(guī)模MIMO原型[1]

第一章 緒論背景與意義動通信的發(fā)展（圖 1-1），第五代移動通信（5G）已經(jīng)開始有很多技術(shù)被應(yīng)用在 5G 通信系統(tǒng)中，其中大規(guī)模天線陣列大規(guī)模 MIMO 天線陣列的研究中，2015 年瑞典 Lund 大學(xué)esson 教授與 NI 合作開發(fā)了世界上最大的 MIMO 陣列 [1]，型系統(tǒng)。它使用的是 NI 大規(guī)模 MIMO 應(yīng)用框架的系統(tǒng)（陣列單元連接一個(gè)射頻通道，這樣就需要大量的射頻處理以看到這個(gè)大規(guī)模 MIMO 原型系統(tǒng)體積很大，由線纜造成的線設(shè)備向小型化和低功耗方向快速發(fā)展，無線系統(tǒng)對射頻收功耗要求愈來愈高。這些需求對射頻器件與天線的功耗、體挑戰(zhàn)。此前，業(yè)界對各種射頻器件開展了大量研究并取得重

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文小型化、功耗和性能水平已接近其極限。器件的小型化通常伴隨著電性能指標(biāo)其尺寸與電性能的綜合性能受制于電路的 Q 值，難以從單器件的設(shè)計(jì)上取得進(jìn)。但是，快速發(fā)展演進(jìn)的無線系統(tǒng)提出了更高的要求，特別是 5G 無線部分的，因此，采用新方法、發(fā)展新理論進(jìn)一步降低射頻模塊的體積與功耗具有重要。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]基于波導(dǎo)的微波毫米波空間功率合成技術(shù)研究[D]. 宋開軍.電子科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]微帶濾波天線的研究與設(shè)計(jì)[D]. 段文.華南理工大學(xué) 2016
[2]線陣雙反射面空間功率合成天線的研究[D]. 王立新.華南理工大學(xué) 2012



本文編號：3244832