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《电子科技大学》 2006年
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新一代移动通信系统中基站天线研究

程焱  
【摘要】: 随着移动通信的高速发展,移动用户对系统的容量和通信质量提出了更高的要求。与此相对应,移动通信系统中的关键部分——基站天线在设计时也需要综合考虑更多的因素。在新一代的移动通信中,MIMO技术的应用使得系统的容量随发射和接收端的最小天线数目的增加而线性增加。MIMO技术在接收和发射端都引入了多天线,因此多天线的设计在新一代移动通信中显得尤为重要。对于基站端的天线来说,其体积、重量、成本等不像移动端天线那样受到诸多限制,因此在设计基站天线时应考虑充分利用基站天线的空间使天线满足各方面的性能要求。在设计新一代移动通信基站天线时,应使天线能综合各种分集方式进行天线分集以消除多径效应,具有波束下倾以减少同频干扰,能波束赋形以实现优化覆盖。 本文在介绍MIMO技术和分析新一代移动通信中基站天线的设计思路的基础上,给出了一种适用于MIMO系统基站、具有角度分集功能的开关八木天线阵列。该开关八木天线以八木天线为原型,通过八木天线反射器中部的微波开关控制反射器的通断来改变开关八木天线的方向图。其特点集中体现在三个方面:在天线径向通过八木天线的形式获得增益;充分利用基站空间在Z向组成阵列获取阵列增益;利用开关八木天线方向图可重构的特性,通过合理的布局,在方位面内实现角度分集。将该天线作为基站天线用于MIMO实验系统平台上进行了一系列的实验,对一些典型的实验现象和实验数据进行了分析讨论。从测试和实验结果可以看出,该天线具有较好的性能。 接着,本文利用遗传算法来综合天线阵列的余割平方方向图,对基站天线方向图赋形来达到优化覆盖。考察了改变阵列单元馈电幅度和相位以及改变阵列单元位置和馈电相位两种情况下的阵因子综合。然后将遗传算法与FEKO软件结合起来综合整个阵列的方向图。与传统的乌特沃特——劳森抽样法相比,用遗传算法综合出的阵列方向图更接近理想的余割平方方向图,并且用遗传算法能综合阵列单元位置改变的情况。将遗传算法与FEKO软件结合起来,能够将天线单元方向图、天线单元间互耦、阵因子等因素都计算在内来综合整个阵列的方向图。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN929.5

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙晓玲;MIMO系统终端天线研究与设计[D];太原理工大学;2011年
2 况富强;移动通信系统中分布式基站天线设计[D];云南大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 肖绍球,王秉中;微带可重构天线的初步探讨[J];电波科学学报;2002年04期
2 肖绍球,王秉中;基于微遗传算法的微带可重构天线设计[J];电子科技大学学报;2004年02期
3 刘明晖,毛秀华,胡正荣;共面波导型光控微波开关的研究[J];东南大学学报;1996年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李忻;新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D];电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
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4 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 ;Semi-orthogonal Precoder Design with Vector Quantized Channel Information Feedback[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 姜封国;;基于小生境技术的混合遗传算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 于波;MIMO通信系统中的天线选择与预编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 郭文卓;多天线多用户通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玥玲;毫米波五位数字移相器技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
7 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 周超;曹海林;杨力生;;一种改进的共面波导馈电超宽带天线设计[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2008年01期
2 王永巍;姜兴;侯轶;;用于MIMO基站双极化天线设计及阵元互耦分析[J];电波科学学报;2010年02期
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4 黎海涛,张靖,陆建华;天线选择对MIMO信道容量的影响[J];电子与信息学报;2003年07期
5 蒋健飞;项铁铭;官伯然;;宽带高增益E型天线设计[J];杭州电子科技大学学报;2009年03期
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7 傅光,郑会利,尹应增,龚书喜;一种用于移动卫星通信的新型多功能微带天线[J];西安电子科技大学学报;1997年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨代明;MIMO通信系统的研究[D];复旦大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周翔;MIMO系统天线单元研究[D];东南大学;2004年
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3 张莲;小型化微带天线的宽频带和多频段研究[D];华东师范大学;2005年
4 伍裕江;MIMO无线通信中的终端多天线设计[D];电子科技大学;2005年
5 唐润乾;移动通信双频基站天线的设计[D];山东大学;2005年
6 高红卫;用于MIMO系统的高性能天线设计[D];西安电子科技大学;2006年
7 陈志亮;双频宽带微带天线和分形天线的研究[D];西北工业大学;2006年
8 樊炳义;基于智能天线组阵中单元天线的研究与设计[D];兰州大学;2006年
9 肖伟宏;MIMO移动通信系统中的终端多天线设计[D];电子科技大学;2006年
10 王选宏;MIMO系统信道容量的研究[D];西安科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杜清亮;微带分形天线及其在MIMO系统的应用研究[D];太原理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖绍球,王秉中;微带可重构天线的初步探讨[J];电波科学学报;2002年04期
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7 李忻,聂在平;MIMO信道中衰落信号的空域相关性评估[J];电子学报;2004年12期
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9 韩荣苍;孙如英;;基于遗传算法的阵列天线赋形波束综合[J];现代电子技术;2008年09期
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3 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
6 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
7 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
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9 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
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7 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
8 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
9 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
10 谷峰;柔性作业车间调度中的优化算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
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2 程焱;新一代移动通信系统中基站天线研究[D];电子科技大学;2006年
3 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
4 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
5 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
6 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
8 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
9 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
10 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
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