论文部分内容阅读
在现代移动通信基站系统中,为兼顾宽工作带宽和广覆盖范围的需求,宽带宽波束天线被广泛使用。由于基站中常用定向偶极子天线作为辐射单元,所以本论文改进了三种偶极子天线,在宽带内稳定提升了它们的波束宽度。在30%以上的相对带宽下,维持其波束宽度的变化范围不超过10°。对于电磁偶极子天线,利用下倾天线两臂与反射板内倾侧壁相结合来提升E面波束宽度。为改善波束宽度的带内稳定性,将辐射结构拆分为对称的多个分支。测试结果表明,在1.9～2.7GHz频段内,天线E面波束宽度被稳定展宽到95°～102°,H面波束宽度被稳定展宽到98°～104°。在阵列天线设计中,通过适当调整两臂下倾角度和侧壁内倾角度,继续保持了稳定的宽波束辐射特性。对于平面偶极子天线,设计了顶部加载平面结构的金属柱,作为寄生单元加载于天线反射板上,展宽了 E面和H面波束宽度。为分析其谐振特性,对加载寄生单元的天线提出了等效电路模型,并对模型进行了参数提取,对比仿真结果验证了正确性。然后采用多金属柱组合提升了天线的方向图带宽,测试结果表明,在2～2.7GHz频段内,天线E面波束宽度被稳定展宽到95°～103°,H面波束宽度被稳定展宽到96°～103°。在阵列天线设计中,由于阵元互耦导致了宽波束辐射性能退化。通过重新设计寄生单元的结构,将阵列天线的水平面波束宽度再次稳定展宽到98°左右。对于双极化偶极子天线,沿用上述提出的寄生单元并采用对角加载方式,展宽了水平面波束宽度。在1.8～2.6GHz频段内,其波束宽度被稳定展宽到85°～94°。在阵列天线设计中,通过引入金属隔离墙体,将异极化端口隔离度提高到了 26dB。