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1、碩士學位論文多頻基站天線的研究與設計作者姓名余江工程領域通信與信息系統(tǒng)指導教師薛鋒章研究員所在學院電子與信息學院論文日期2018年4月Designandstudyofmulti-frequencybasestationantennaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuJiangSupervisor：Prof.XueFengzhangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號：TN828.6學
2、校代號：10561學號：201520109062華南理工大學碩士學位論文多頻基站天線的研究與設計作者姓名：余江指導教師姓名、職稱：薛鋒章研究員申請學位級別：工學碩士學科專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)研究方向：移動通信天線論文提交日期：2018年4月10日論文答辯日期：2018年6月4日學位授予單位：華南理工大學學位授予日期：年月日答辯委員會成員：主席：馮穗力教授委員：張平教授、薛鋒章研究員、黃昭文高級工程師、柯峰副教授摘要移動通信技術在持續(xù)地飛速發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡也在持續(xù)地升級換代?；咎炀€作為移動通信網(wǎng)絡的關鍵設備，其性能
3、指標和實用功能也在持續(xù)地改進提高。目前，4G（第四代移動通信系統(tǒng)）已經(jīng)廣泛應用，5G也在研究和測試之中，同時2G和3G仍在繼續(xù)使用，多制式系統(tǒng)的共存未來還將長期持續(xù)。多頻基站天線使得單個天線罩內的多個天線陣列可以工作于多個頻段并同時支持多種制式的網(wǎng)絡，從而減少了網(wǎng)絡中的天線總數(shù)，降低了建站成本，緩解了天面站址資源矛盾。同時，移動通信系統(tǒng)新的工作頻段還在涌現(xiàn)，研發(fā)與設計支持新頻段的多頻基站天線以滿足網(wǎng)絡的新需求，這是必然的發(fā)展趨勢?；谏鲜鰬帽尘?，本文研究與設計了一種支持新頻段的多頻基站天線，旨在為實際的移動通信網(wǎng)絡提
4、供創(chuàng)新應用。本文研究的多頻基站天線是一種五頻十端口天線，該多頻天線包含了五個陣列，分別是：一個698MHz-960MHz的低頻段天線陣列；兩個1710MHz-2690MHz的高頻段天線陣列（文中稱為第一高頻段天線陣列）和兩個1450MHz-2400MHz的高頻段天線陣列（文中稱為第二高頻段天線陣列），并且每個天線陣列都采用了±45°雙極化天線技術，達成具有十個獨立端口的多頻天線。首先，本文研究了多頻基站天線的性能指標要求，總結出多頻基站天線的兩種組陣實現(xiàn)方案，并分別進行了仿真分析。由于引入的第二高頻段是全新頻段，所以對
5、第二高頻輻射單元進行了仿真設計和優(yōu)化，獲得了較好的駐波性能。其次，本文對兩種組陣方案的天線陣列進行了仿真分析，并優(yōu)選出肩并肩組陣方案。隨后，對多頻基站天線的各頻段天線陣列進行了方向圖波束賦形設計，得到了良好的垂直面方向圖性能。最后，本文完成了實際天線的加工制作，并對其進行了系統(tǒng)的測量。天線樣機的測量結果表明，各頻段天線陣列的電路參數(shù)指標良好，輻射參數(shù)指標在總體上基本滿足實際應用要求。由于所設計的多頻基站天線不僅頻帶寬、支持現(xiàn)有多頻段通信，而且還支持新的工作頻段，因此在天線總體指標達到要求的基礎上，具有良好的實際應用價值
6、。關鍵字：多頻基站天線；肩并肩組陣；嵌套組陣；新頻段IAbstractWiththerapiddevelopmentofmobilecommunicationtechnology,themobilecommunicationnetworkisupgradingcontinuously.Asthekeyequipmentofmobilecommunicationnetwork,theperformanceandpracticalfunctionsofbasestationantennashouldbeimprovedco
7、ntinuously.Now,4G(thefourthgenerationmobilecommunicationsystem)hasbeenwidelyapplied,and5Gisalsoresearchingandtesting.Meanwhile,2Gand3Garestillusing,sothecoexistenceofmulti-standardsystemswillcontinueforalongtimeinthefuture.Themulti-frequencybasestationantennaall
8、owsmultipleantennaarraystoworkonmultiplebands,whichareplacedinasingleradome,andthemulti-frequencybasestationantennasupportsmulti-standardnetworks,sothemulti-frequency
