【摘 要】
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随着移动通信系统的迅速发展,第五代移动通信系统（5G）已经大规模实现商用。为了兼顾以往的2G/3G/4G通信系统,最基本的要求是基站天线的阻抗带宽需要至少能够同时覆盖1710-2690 MHz和698-960 MHz。采用多频基站天线可以大大减少天线的数量,减少安装空间,降低运营商成本,因而,研究覆盖多个频段的多频基站天线的异频去耦等技术,有非常重要的实用价值和现实意义。但是,目前的基站天线,对于
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随着移动通信系统的迅速发展,第五代移动通信系统（5G）已经大规模实现商用。为了兼顾以往的2G/3G/4G通信系统,最基本的要求是基站天线的阻抗带宽需要至少能够同时覆盖1710-2690 MHz和698-960 MHz。采用多频基站天线可以大大减少天线的数量,减少安装空间,降低运营商成本,因而,研究覆盖多个频段的多频基站天线的异频去耦等技术,有非常重要的实用价值和现实意义。但是,目前的基站天线,对于工程应用方面还是有明显的不足:天线带宽过窄,天线之间方向图影响大;多频同口径的基站天线,天线间的距离都比较大,天线的高度都比较高,导致基站天线的尺寸过大。此外,前些年的异频去耦技术的重心放在提高隔离度上,对于方向图保形方面的工作还是做得不够好。因此,本文的重点放在研究天线之间的异频去耦,减小低频单元对高频单元的方向图的影响,减小高频单元的增益损失,使得高频单元方向图在加入低频单元之后的变化程度减小,同时高频单元对低频单元的影响也不能忽略。在此基础上,保证天线的小型化、低剖面、高隔离、交叉极化比、方向图等指标满足要求。本论文的研究工作如下:1、首先,我们初步阐述了基站天线的工作原理,在工程应用上基站天线单元的指标要求与阵列中天线的指标要求。然后我们在此基础上,设计了一款宽带的“十字型”天线,进行了加工和实测。同时,我们设计了两款低剖面的基站天线单元。设计的几款性能优异的基站天线单元为多频基站天线阵列的设计打下基础。2、我们设计了一款高隔离度的超宽带天线,对其去耦原理进行了分析,并进行了加工和实测。然后我们把该去耦方法用在了基站天线上,取得了不错的效果。最后,我们提出来“相位隔离度”的概念,在“幅度隔离度”以外的方面对基站天线去耦进行探讨。3、在前两个工作的基础上,我们设计了一款宽带双频融合基站天线,工作频段覆盖0.78 GHz到1 GHz、1.57 GHz到2.47 GHz,这是全文中最重要的工作。我们设计的低频基站天线,在保留自己良好性能的条件下,实现了在高频段的低散射特性。我们把设计好的天线阵列进行加工和实测,天线在两个频段均保持良好的阻抗匹配特性和远场辐射特性,验证了我们基站天线去耦的思路的可行性。
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