便攜式移動(dòng)定位系統(tǒng)前端設(shè)計(jì).pdf

1、隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)定位技術(shù)成為人們研究的熱點(diǎn)。目前，移動(dòng)定位技術(shù)提供的服務(wù)范圍集中在位置查詢、周邊信息查詢、地圖導(dǎo)航、人員定位等。但是，當(dāng)用戶處于大樓、大廈、商場(chǎng)等三維立體場(chǎng)所時(shí)，確定用戶的高度信息才能對(duì)用戶進(jìn)行準(zhǔn)確定位。特別是，在緊急救援、犯罪分子追蹤等情況下，快速定位的實(shí)現(xiàn)非常重要。為此，本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的需求，對(duì)便攜式移動(dòng)定位系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了大樓用戶的準(zhǔn)確定位。
　　本文主要設(shè)計(jì)了用于便攜式移動(dòng)定位

2、系統(tǒng)的兩單元和四單元單脈沖天線陣列，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶工作；研究了和差波束天線的寬頻帶饋電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于橢圓縫隙耦合技術(shù)設(shè)計(jì)出寬頻帶的3dB電橋和寬頻帶的移相器。為了實(shí)現(xiàn)精確定位，研究了天線單元的寬波束和波束對(duì)稱性，以及天線陣列相位中心等關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文主要完成的工作如下：
　　1.寬頻帶領(lǐng)結(jié)狀漸變平面單極子定向輻射天線單元的設(shè)計(jì)，采用 U型地板對(duì)天線的方向圖進(jìn)行修正。天線的回波損耗在650MHz-2175MHz頻段均大于10

3、dB，很容易擴(kuò)展到GSM/ DCS/ PCS/ UMTS/ CDMA/ WiMAX/ LTE等頻段。對(duì)影響天線帶寬、輻射方向圖的對(duì)稱性以及波瓣寬度等的因素進(jìn)行了研究；
　　2.寬頻帶和差波束饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，包括寬頻帶的正交定向耦合器和寬頻帶移相器設(shè)計(jì)。耦合器和移相器均采用寬邊耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的耦合度，采用橢圓縫隙耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)寬頻帶性能并對(duì)影響定向耦合器和移相器帶寬的因素進(jìn)行了研究。由于定向耦合器及移相器均采用開(kāi)放性的耦合結(jié)構(gòu)，因此金屬

4、環(huán)境對(duì)饋電網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響。本文對(duì)金屬環(huán)境中的饋電網(wǎng)絡(luò)的 S參數(shù)及相位和幅度平衡度進(jìn)行了仿真分析。為了實(shí)現(xiàn)工程可應(yīng)用的寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)，必須消除金屬環(huán)境的影響及耦合器與移相器之間的耦合。通過(guò)對(duì)在良好接地的金屬盒子中的耦合器和移相器的仿真分析，本文提出了在不同模塊之間采用良好接地的金屬盒子進(jìn)行屏蔽，來(lái)消除天線對(duì)饋電網(wǎng)絡(luò)的影響及耦合器與移相器之間的耦合，并進(jìn)行了仿真分析。
　　3.本文對(duì)和差波束陣列天線的相位中心與陣列排布的關(guān)系進(jìn)行了

5、探究。為了精確定位，需要保證和波束最大輻射方向和差波束的最小輻射方向重合在參考方向上，也就是說(shuō)天線陣列的相位中心與幾何中心重合。本文研究了不同的陣元排布方式對(duì)相位中心的位置及穩(wěn)定度的影響，并給出了優(yōu)化的陣列排布方式。
　　4.本文對(duì)雙天線和差波束陣列天線及其饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真，并給出了仿真結(jié)果；同時(shí)，本文對(duì)四天線和差波束陣列天線及其寬頻帶饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了聯(lián)合仿真，并進(jìn)行了工程實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)采用去耦技術(shù)的饋電網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試，驗(yàn)證了上述的原理