收藏本站
《西安电子科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

移动基站天线及波束赋形天线研究

黄友火  
【摘要】: 天线是移动通信系统的关键硬件设备之一。随着移动通信技术的飞速发展,系统越来越复杂,对天线性能的要求也越来越高。移动通信系统中的天线主要包括室外基站天线和室内覆盖用的基站天线。本文首先设计了基站天线的基本单元,并研究了遗传优化算法与爬山算法相结合的方法对基站天线进行波束赋形,设计了三副适合于室内覆盖系统用的美化基站天线;其次研究了适合于北斗卫星通信用的宽波束圆极化天线;最后研究了对波导缝隙阵天线分析用的HFSS二次开发软件,并利用该软件设计了两副波导缝隙阵雷达天线。作者的主要工作和创造性成果可概括为以下几个方面: 1.设计了两种新颖的双极化高隔离度的宽频带基站天线单元。第一种天线单元采用首尾相连的四个平面折合阵子构成,设计的第二种双极化宽带单元采用了圆形贴片折合阵子、耦合等技术。这些天线的带宽较宽,结构紧凑,已经应用到实际的移动通信系统中,是基站天线设计的基础。 2.研究了一种新的阵列天线方向图波束赋形综合方法。首先,利用了一种新的混合优化算法对阵列方向图赋形,该方法将传统的遗传算法和爬山算法相结合,提高了新算法的优化效率。其次,针对传统阵列综合中忽略阵元互耦导致优化结果不精确的问题,研究了将阵列环境下阵元方向图带入优化过程的方法,将阵元互耦对阵列单元方向图的影响纳入考虑范围,提高了计算结果的准确性。最后将该算法应用到基站天线的垂直面赋形和TD-SCDMA天线的广播波束、业务波束的赋形。 3.设计了三副适合室内基站用的宽频带及多频带天线。第一副天线采用倒锥与球形截体相结合,天线具有宽带小型化特性,适合于室内吸顶天线用;第二副天线采用了三维渐变的馈电结构和贴片耦合等技术,该天线具有双频宽带、波束微向下倾斜的特性,适合安装在室内墙体的上半部分或靠近天花板位置。第三副天线是一副超薄的平面印刷天线,天线具有三频宽带特性,天线只有2mm厚,使得该天线可以方便的安装在室内任何部分,起到很好的隐蔽伪装作用。 4.利用所研究的几种展宽波束宽度的方法,包括高介电常数法、介质表面波、优化地面结构、向下弯曲的十子交叉阵子等方法设计了一副三频段双圆极化组合天线,设计结果满足北斗卫星天线需要的低仰角性能。 5.利用优化算法结合NEC2设计了一副具有半球形覆盖性能、低交叉极化鉴别率、低仰角锐截止的高性能赋形宽波束圆极化天线,该天线适合于机场等卫星自动导航登陆系统的接收天线应用。 6.通过对著名商业软件HFSS的二次开发,设计了一副方位面具有低副瓣特性的连续波雷达缝隙阵天线。同时通过将窄边波导放置在喇叭内减小了俯仰面的波束宽度,也提高了天线的增益和连续波雷达天线收发端口的隔离度。 7.利用HFSS二次开发的CAD软件和遗传爬山混合优化算法,设计了一副大型窄边波导缝隙阵天线,该天线实现了方位面针波束低副瓣特性,俯仰面具有余割平方波束特性。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN828.6

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 何海丹;新型宽波束圆极化天线——微带介质天线[J];电讯技术;2003年01期
2 李建瀛,梁昌洪;矩形波导纵缝阵列的矩量法分析与设计[J];电波科学学报;1998年04期
3 卜安涛,史小卫,刘英,沈宗珍,肖良勇;用遗传算法综合波束赋形基站天线[J];电子学报;2003年09期
4 刘志钧;单元激励法分析波导缝隙天线阵[J];电子学报;1997年03期
5 李 龙 ,张 玉 ,李建瀛 ,梁昌洪;大型波导纵缝阵列天线的分析与设计[J];微波学报;2002年01期
6 高 雪,胡鸿飞,傅德民;移动通信系统中基站天线波束赋形设计[J];微波学报;2002年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱华邦;邵兵;朱璐;;雷达天线系统隐身方法研究[J];海军航空工程学院学报;2005年03期
2 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
3 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
4 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
5 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报;2000年01期
6 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
7 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
8 方潜生;硬件进化(EHW)的研究与进展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
9 刘全金,孙承珣,任广永;基于遗传算法的BP网络在梅雨量预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
10 赵曙光,杨万海;电子设计自动化的人工进化实现途径[J];半导体技术;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
2 伍捍东;魏茂华;安增权;;基于矩形波导缝隙的高增益全向天线[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
3 王梦麟;张学庆;王新鲁;;战场电磁环境分析模型体系结构研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 刘洁;李小昱;李培武;王为;张荣荣;张军;;数据处理方法在近红外光谱分析中的应用进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
5 刘大为;蔡国伟;刘德福;丁丽娟;;基于改进遗传算法的配电网电容器优化投切[A];2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组(分专委会)二届三次会议论文集[C];2007年
6 梁志平;李妍;田宝玉;胡新川;;WCDMA网络规划中的模型校正和网络仿真[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
7 肖保平;;TD-SCDMA与GSM基站干扰共存的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
8 鲁放;何世伟;;遗传算法在公交小区专线选线问题中的应用[A];第四届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2001年
9 邹田春;赵乃勤;师春生;;平面等角螺旋天线阵列/树脂复合吸波材料[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
10 陈碧云;;基于遗传算法的配电网故障定位系统[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周亚建;无线多址接入技术和多播路由技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
2 陈莉;KDD中的几个关键问题研究[D];西安电子科技大学;2003年
3 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
4 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
5 李海民;遗传算法性能及其在聚类分析中应用的研究[D];西安电子科技大学;1999年
6 张福顺;超低副瓣天线平面近场测量误差分析与补偿技术研究[D];西安电子科技大学;1999年
7 陈军;软判决译码的研究[D];西安电子科技大学;1999年
8 刘皓玮;行车指挥系统的Petri网建模与列车运行调整的遗传优化的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
9 赵庆安;在高速铁路环境下电波传播特性的模型分析[D];铁道部科学研究院;2000年
10 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李红星;软件接收机检测算法的研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 方英武;机床整机结构边界元静态特性解析和优化方法研究[D];西安理工大学;2000年
3 刘兴伟;混沌控制算法和基于混沌思维的优化算法及应用研究[D];西安理工大学;2000年
4 潘伟;计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D];东北农业大学;2000年
5 陈海燕;螺管式步进比例电磁铁的设计计算[D];河北工业大学;2000年
6 王菊;电力网理论线损管理系统的设计实现[D];燕山大学;2000年
7 孙波;实时I/Q基带信号发生器的研制[D];西安电子科技大学;2000年
8 梁英;辐射状城市配电网优化规划研究[D];中国农业大学;2000年
9 金颖;惯性约束受控热核聚变中的中子成像技术研究[D];大连理工大学;2000年
10 徐璐;改进遗传算法(IGA)及其在图像处理中的应用[D];北京工业大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范瑜,金荣洪,耿军平,刘波;基于差分进化算法和遗传算法的混合优化算法及其在阵列天线方向图综合中的应用[J];电子学报;2004年12期
2 卜安涛,史小卫,刘英,沈宗珍,肖良勇;扇区波束赋形基站天线分析与综合[J];微波学报;2002年04期
3 刘瑞斌;鄢泽洪;孙从武;张小苗;魏文元;;PSO和GA在阵列天线波束赋形中的应用[J];西安电子科技大学学报;2006年05期
4 代大海,王雪松,李永祯,曾勇虎,肖顺平;交叉极化干扰建模及其欺骗效果分析[J];航天电子对抗;2004年03期
5 王卫民;频率复用通信系统中的交叉极化问题[J];微波学报;2005年S1期
6 田车辇,段玉虎,高富民;天线交叉极化和线极化面偏离对方向图的影响[J];无线通信技术;1998年01期
7 陈胜兵,焦永昌,张福顺,刘其中;蜂窝移动通信基站天线技术研究进展[J];西安电子科技大学学报;2003年06期
8 张林让,廖桂生,罗丰;有限次快拍下自适应波束形成[J];西安电子科技大学学报;2000年05期
9 陈琳,李志蜀,翁启斌;第四代无线通信系统的构架及其关键技术[J];计算机应用研究;2004年06期
10 路志勇;苏晓莉;;阵列天线排阵问距与天线增益的关系探讨[J];无线电通信技术;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卜安涛;移动通信系统中的天线研究[D];西安电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭榕;蜂窝移动通信双频基站天线设计[D];西安电子科技大学;2007年
2 杨琳;小卫星多波束天线研究与仿真[D];电子科技大学;2004年
3 刘宏清;稳健的自适应波束形成及应用研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 吴亮红;差分进化算法及应用研究[D];湖南大学;2007年
5 赵旭;第三代移动通信基站天线设计与实现[D];南京理工大学;2006年
6 王晓冬;分形与多频天线的研究[D];南京航空航天大学;2004年
7 盛海强;多频基站天线单元的研究[D];西安电子科技大学;2005年
8 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
9 韩荣苍;基于遗传算法的阵列天线综合[D];电子科技大学;2006年
10 仲从民;毫米波圆极化微带天线的研究[D];南京理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任济时 ,吕善伟;伽略金法分析矩形波导缝隙天线耦合特性[J];北京航空航天大学学报;1983年01期
2 李建瀛,梁昌洪;矩形波导纵缝阵列的矩量法分析与设计[J];电波科学学报;1998年04期
3 马云辉;阵列天线的遗传算法综合[J];电波科学学报;2001年02期
4 高峰,王旭东,单润红,刘其中,芦永超,肖良勇;一种新型圆形智能天线阵的分析与设计[J];电波科学学报;2004年02期
5 焦永昌;杨科;陈胜兵;张福顺;;粒子群优化算法用于阵列天线方向图综合设计[J];电波科学学报;2006年01期
6 陈如明;3G演进轨迹透视及中国发展策略考虑(下)[J];电信科学;2002年03期
7 尹家贤,刘克成,刘培国,毛钧杰;用FDTD和物理光学混合法分析毫米波抛物面天线[J];电子学报;2002年06期
8 沈建锋,王宗欣;智能天线中新的波束形成方法[J];电子学报;2004年03期
9 梁仙灵,钟顺时,汪伟;高隔离度双极化微带天线直线阵的设计[J];电子学报;2005年03期
10 倪梁方,吴新余;自适应BP网络多用户检测在同步CDMA扩频通信系统中的应用[J];南京邮电学院学报(自然科学版);2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 余川;用于移动台的多馈电智能电小天线研究[D];电子科技大学;2002年
2 郭景丽;全向宽带天线及天线罩电磁特性研究[D];西安电子科技大学;2005年
3 卜安涛;移动通信系统中的天线研究[D];西安电子科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李平安;赵凤飞;;WLAN中一种新的OFDM时域波束赋形方法[J];武汉理工大学学报;2006年11期
2 赵鹏飞;刘刚;童创明;王丽萍;;一种改进的RVSSLMS波束赋形算法[J];空军工程大学学报(自然科学版);2008年03期
3 李绪平;赵交成;;相位控制波束赋形算法研究[J];火控雷达技术;2009年01期
4 刘海廷;吕晓德;;一种改善SAR距离模糊的天线赋形算法[J];中国科学院研究生院学报;2009年01期
5 古艳涛,徐生渝,熊思民,谢显中;一种均匀圆阵DOA估计算法及衰落信道中的性能仿真[J];通信学报;2003年07期
6 张前悦;王光明;夏冬玉;张晨新;;一种阵列天线的波束赋形设计[J];空军工程大学学报(自然科学版);2006年05期
7 龚树军;王建;;一种基于DFP-BFGS算法的阵列天线波束赋形方法[J];微波学报;2010年05期
8 郑斌;赵慧;刘洋;吴斌;;LTE-Advanced系统中双流波束赋形方案分析[J];中国电子科学研究院学报;2010年06期
9 张权;沈建靓;严继军;玄晓波;李欣;;差分进化算法在阵列天线波束赋形中的应用[J];微波学报;2010年S2期
10 段霞霞;张金刚;刘彦明;;遗传算法综合赋形波束阵列天线及Matlab程序实现[J];现代电子技术;2007年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张权;沈建靓;严继军;玄晓波;李欣;;差分进化算法在阵列天线波束赋形中的应用[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
2 谭俊光;覃团发;;MIMO—OFDM中一种波束赋形算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
3 李绪平;李斌;;波导缝隙阵列天线波束赋形方法研究[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
4 马静;朱瑞平;何炳发;;一种仅相位加权并局部微扰的波束赋形方法[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
5 李晓明;王耀龙;;一种紧凑型TD-SCDMA线阵智能天线研究[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
6 韩华龙;王建;;基于幅相加权的阵列天线波束赋形全局优化方法[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
7 陈旭;陈国明;朱静;;基于LMS以及RLS的任意阵形智能天线的波束赋形研究[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
8 张洋;方建新;;波束赋形干扰雷达网[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
9 康泽明;刘文楷;白文乐;;TD-SCDMA中智能天线的波束赋形算法研究[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
10 何年安;王文平;黄备建;季正标;丁红;;超声引导经皮肝癌微波凝固治疗——新型内冷天线与无内冷天线的对比研究[A];中华医学会第十次全国超声医学学术会议论文汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 程伟;蔡骏丰:小天线拓展大市场[N];民营经济报;2011年
2 陶海青;海天天线信奉“拿来主义”[N];中国现代企业报;2007年
3 中国移动通信集团河北有限公司网管中心 韩斌杰;广播波束赋形技术让天线更“智能”[N];通信产业报;2009年
4 本报记者 于波 实习记者 陈晨;海天天线:靠自主创新抢占世界通信前沿[N];中国企业报;2008年
5 中国普天 温杨;TD高速干线覆盖解决方案[N];人民邮电;2008年
6 本报记者 胡强;TD优化依靠技术创新[N];通信产业报;2009年
7 中电科技集团第七研究所教授级高工 李进良;HSPA+与LTE将在一段时期内并存[N];中国电子报;2009年
8 记者 王红艳 通讯员 韩斌杰;智能天线应用获重大突破[N];人民邮电;2009年
9 四川 杨虹;业余调频发射电路集萃(下)[N];电子报;2001年
10 京移通信设计有限公司 晁文杰;智能天线在未来移动通信中的应用[N];人民邮电;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄友火;移动基站天线及波束赋形天线研究[D];西安电子科技大学;2009年
2 刘宁;人体中心网络可穿戴天线及传播特性研究[D];北京邮电大学;2012年
3 蒋泽;一种新型自适应天线及其在移动通信中的应用研究[D];电子科技大学;2003年
4 孔曦;电磁超介质在天线及微波电路中的应用[D];天津大学;2012年
5 张志亚;宽带天线及波束赋形阵列天线研究[D];西安电子科技大学;2012年
6 曾云宝;智能天线波束赋形算法研究[D];北京邮电大学;2006年
7 卜安涛;移动通信系统中的天线研究[D];西安电子科技大学;2005年
8 刘静娴;小型化天线设计及其可重构技术的研究[D];浙江大学;2011年
9 黄帆;移动通信系统中协作传输技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
10 马捷;无线通信系统中天线的优化与设计[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王正浩;多播发射波束赋形算法研究[D];北京交通大学;2011年
2 尹志伟;多点协作传输中协作波束赋形技术的研究[D];西安科技大学;2012年
3 刘丹;基于遗传算法的中短波磁天线的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 张伟光;MIMO下行波束赋形技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 马超;多模手机天线的设计[D];大连海事大学;2012年
6 李浩;阵列天线波束赋形研究[D];西北工业大学;2004年
7 王强;TD-LTE系统下行链路波束赋形方法研究[D];北京交通大学;2012年
8 邵晓龙;多频卫星导航终端天线的研究与设计[D];南京理工大学;2013年
9 厉志强;多频段天线与超宽带天线的研究与设计[D];电子科技大学;2011年
10 王彤;智能天线技术在第三代移动通信系统中的应用研究[D];西北工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026