新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中基站天線研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展，移動(dòng)用戶對(duì)系統(tǒng)的容量和通信質(zhì)量提出了更高的要求。與此相對(duì)應(yīng)，移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分——基站天線在設(shè)計(jì)時(shí)也需要綜合考慮更多的因素。在新一代的移動(dòng)通信中，MIMO技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)的容量隨發(fā)射和接收端的最小天線數(shù)目的增加而線性增加。MIMO技術(shù)在接收和發(fā)射端都引入了多天線，因此多天線的設(shè)計(jì)在新一代移動(dòng)通信中顯得尤為重要。 對(duì)于基站端的天線來說，其體積、重量、成本等不像移動(dòng)端天線那樣受到諸多限制，因此在設(shè)計(jì)基

2、站天線時(shí)應(yīng)考慮充分利用基站天線的空間使天線滿足各方面的性能要求。在設(shè)計(jì)新一代移動(dòng)通信基站天線時(shí)，應(yīng)使天線能綜合各種分集方式進(jìn)行天線分集以消除多徑效應(yīng)，具有波束下傾以減少同頻干擾，能波束賦形以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化覆蓋。 本文在介紹MIMO技術(shù)和分析新一代移動(dòng)通信中基站天線的設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，給出了一種適用于MIMO系統(tǒng)基站、具有角度分集功能的開關(guān)八木天線陣列。該開關(guān)八木天線以八木天線為原型，通過八木天線反射器中部的微波開關(guān)控制反射器的通斷來改

3、變開關(guān)八木天線的方向圖。其特點(diǎn)集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：在天線徑向通過八木天線的形式獲得增益；充分利用基站空間在Z向組成陣列獲取陣列增益；利用開關(guān)八木天線方向圖可重構(gòu)的特性，通過合理的布局，在方位面內(nèi)實(shí)現(xiàn)角度分集。將該天線作為基站天線用于MIMO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，對(duì)一些典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析討論。從測(cè)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，該天線具有較好的性能。 接著，本文利用遺傳算法來綜合天線陣列的余割平方方向圖，對(duì)基站天