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随着移动通信网络的快速发展,人们对基站天线的性能提出了更高的要求。基站天线正朝着宽频带、小型化、一体化的趋势发展。宽带小型化基站天线因其体积小、安装难度低、阻抗带宽较宽、重量轻、易于美化或隐蔽等巨大优势得到了广泛应用。本文主要研究了TD-LTE基站天线的宽带化和小型化技术。主要研究内容如下:1、提出了两种宽带双极化基站天线单元。研究了L型耦合馈电的折合阵子天线,采用耦合馈电展宽了天线的带宽。研究结果表明:天线的带宽达到1.88GHz-2.9GHz(42.7%),天线增益在7dBi以上,同时具有良好的隔离度(大于35dB)。两个折合振子天线正交摆放,天线单元可以实现±45°双极化方式。提出了加载寄生单元的蝶型偶极子天线。通过加载寄生元件以及金属背腔,在VSWR<1.5的指标要求下,天线带宽为1.70 GHz-3.84GHz(77.3%),端口隔离度大于31dB。并进行了加工和测试,测量增益高于8.5dBi,在整个工作频带内(1.71GHz-2.7GHz)的交叉极化高于25dB。2、设计了以L型耦合馈电的折合阵子天线为阵元的10单元线阵。研究了阵列天线的设计方法。利用阵元间的部分耦合作用减小单元间距,相比原有的线阵长度缩小了42%。测试结果表明,线阵在工作频带内(1.88GHz-2.7GHz)的最大增益达到15.7 dBi,驻波比基本小于1.5。以线阵为阵元设计了8通道±45°双极化新型天线平面阵。通过优化阵元间距,天线面阵(长L=802mm,宽W=331mm,高H=25mm)相比原有尺寸缩小了50%。实测结果满足基站天线的指标要求,具有很好的应用前景。3、设计了以加载寄生单元的蝶型偶极子天线为阵元的10单元线阵。通过HFSS软件优化单元间距,合理的控制振子之间的耦合作用。使得10单元线阵的长度相比原有的线阵缩小了43%。仿真结果表明,线阵的最大增益范围为11.5dBi-17.2dBi,驻波比在工作频段内(1.71GHz-2.7GHz)小于1.5。其水平面波瓣宽度范围为66°-82°,垂直面波瓣宽度范围为8°-16°。4、设计了天线阵列的馈电网络。本文分别设计了三种宽带功分器。在威尔金森功分器的基础上,通过加载扇形匹配枝节来展宽功分器的带宽。功分器在整个工作频段内(1.71GHz-2.69GHz)获得了良好的传输性能。