陣列天線波束賦形研究及其在雙頻寬帶陣列中的應用.pdf

1、天線是移動通信系統(tǒng)的關鍵硬件設備之一。隨著移動通信技術的飛速發(fā)展,3G、LTE、WLAN等新技術標準廣泛應用。為滿足日益復雜的系統(tǒng)需求,天線性能要求隨之提高。在移動通信中,陣列天線方向圖的賦形技術是基站天線中的一個重要研究內(nèi)容,它直接關系到天線系統(tǒng)的性能和表現(xiàn)。而且移動用戶數(shù)目暴增帶來的無線頻譜資源緊張問題及用戶對高速業(yè)務、通信質(zhì)量的需求,這些問題都與陣列天線的方向圖緊密相關,因而陣列方向圖的優(yōu)化在很大程度上決定了整個通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣

2、。在不斷升級的通信系統(tǒng)的同時,在一定程度上減少天線數(shù)量,可降低天線間的干擾和基站建設的成本。實現(xiàn)小型化、多頻、寬帶的天線結(jié)構(gòu)是當前國內(nèi)外移動通信行業(yè)發(fā)展的熱點。本文結(jié)合移動通信應用背景對陣列波束賦形進行深入研究,對雙頻寬帶天線及其陣列波束賦形進行設計。作者主要工作可概括如下:
　　第一,研究了直線陣列天線原理和陣列波束賦形技術,重點之一在于構(gòu)建一個通用的賦形目標函數(shù),所構(gòu)造的目標函數(shù)與方向圖的優(yōu)化結(jié)果和算法的效率息息相關。針對不同

3、優(yōu)化目的給出了一個準確且通用的目標函數(shù),通過比較傳統(tǒng)目標函數(shù)賦形效果,證明該目標函數(shù)對方向圖優(yōu)化的優(yōu)勢?？紤]到現(xiàn)代陣列方向圖綜合使用的智能優(yōu)化算法具有魯棒性強、適合多目標問題優(yōu)化的特點,分別使用簡單搜索算法和遺傳算法對陣列波束激勵電流幅度和相位進行優(yōu)化,實現(xiàn)陣列天線波束的上、下旁瓣電平控制,主瓣形狀及零點控制。
　　第二,對雙波段寬帶天線實現(xiàn)方法進行了研究。針對 GSM/3G/4G LTE頻段(698~960MHz/1710~27