低剖面及小型化基站天线研究.doc

低剖面及小型化基站天线研究经济社会的飞速发展加快了我国信息化的脚步,移动通信技术已经成为提高社会经济水平、加快现代化发展速度的重要产业并且贯穿在人们生活的方方面面。通信系统愈发趋向于集成化,电子设备被要求具有更小的尺寸、更宽的信号带宽、更多的功能。本文深入研究了天线小型化及低剖面的方法。本文的主要研究工作如下:(1)提出一种小型化双极化宽带基站天线。通过在双极化偶极子天线的外围引入圆环形谐振贴片,该天线的平面尺寸仅为0.27k×0.27λL。使用介质与地面相分离的AMC反射板代替了PEC反射板后,天线的高度仅为0.12λL,天线具有非常小的空间体积。天线的相对带宽能够达到53%(VSWR<1.5),端口隔离度低于-22dB,交叉极化为28dB并且能够实现良好的阻抗匹配特性与远场辐射特性。(2)提出了一种小型化高隔离宽带基站天线。通过在(1)中所提天线的端口引入两个短路柱,该天线的端口隔离度均低于-33dB。由于引入了环形谐振贴片与AMC反射板,该天线的平面尺寸仅为0.27λL×0.27λL,天线的高度仅为0.12λL,天线具有非常小的空间体积。该天线两个端口的工作带宽均可达到54%(VSWR<2),工作带宽覆盖2G/3G/LTE通信频带并且具有良好的阻抗匹配特性。天线的增益为8dBi,交叉极化大于30dB,具有良好的远场辐射特性。(3)提出了一种超低剖面电磁偶极子基站天线。通过加载短路线,对Luk等人所提平面电磁偶极子天线做了高度方面的改进。短路线能够改变天线的表面电流,改善了天线的阻抗匹配特性,该天线的剖面仅为0.04λL,是目前剖面最低的电磁偶极子基站天线。此外,天线的相对带宽能够达到31.2%(VSWR<1.5),44.5%(VSWR<2),天线的增益为6.2dBi。该天线具有最低的剖面并具有较宽的工作带宽及良好的阻抗匹配特性与远场辐射特性。