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本论文主要研究了双频基站天线、电调天线、功分器和移相器的设计。双频天线是移动通信系统由2G向3G过渡过程中不可缺少的部分。该天线分为低频和高频两个频段,包含了2G和3G所有频段,可以在原来的基站上直接换上该双频天线,能够节省大量的建址建站的费用。主波束倾斜和波束赋形技术可以有效地促进频率复用,机械下倾精度低,非常麻烦,而电下倾精度很高,只进行简单的计算机操作即可。电调天线是微蜂窝小区发展的趋势。 双频天线单元是双频天线的基础,单元选择合适不仅能够提高天线的电性能指标,还能使阵列天线易于实现。该双频单元结构低频在下,高频在上,低频贴片同时成为了高频的底板,馈电探针指向相反,使高低频之间的影响降到了最小,并且高频采用了双贴片,增加了高频的带宽。该单元尺寸调试的非常到位,阵列的调试也很容易。阵列的设计中巧妙的将低频单元间距设计为高频单元间距的2倍,保持了两个频段都为等间距的特点,这给阵列的调试提供了方便。 实现波束下倾有几种方式,如不等相位、不等间距和这两种方式的结合,但是实现下倾势必会造成副瓣电平的增加,因此实现下倾之前必须要采取降低副瓣的措施,降低副瓣有几种方式,如不等幅度、不等间距、不等相位或这几中方式的组合。本文为了简单起见采用等间距阵列天线,采用不等幅度来降低副瓣,采用不等相位来实现下倾。改变幅度对波束下倾理论上是没有影响的,实际情况中影响也很小。这主要靠馈电网络中的功分器和移相器来实现。 功分器是阵列天线馈电网络不可缺少的部分,本文设计的是微带功分器,有等分和不等分的。不等分功分器主要用来在电调天线中实现副瓣抑制。移相器是实现电调天线中波束下倾的元件,它主要通过改变传输线的长度来改变单元相位,对于等间距阵列天线,单元相位理论上是自下而上依次超前,且成等差数列。该移相器是同心圆弧结构,中心带状线的旋转即可使单元相位成等差数列。这种移相器体积小,易于实现和调试,是目前常用的一种。 本次设计最终实现了双频天线和电调天线的设计,其中双频天线技术已经成熟,并申请了专利,电调天线的精度还需进一步提高。