影响调频电波场强覆盖的因素分析及提高覆盖的理论初探

通过计算分析,确定了场强覆盖的主要因素为发射机的功率和天线的高度。在发射功率已限定的情况下,从天线方面着手,提出了改水平极化波发送为垂直极化发送以及直接换用垂直天线、螺旋天线等改善和提高场强覆盖,为天线的改造提供了理论基础。     

基于基片集成脊波导的缝隙阵列天线的仿真与实验研究

为了降低缝隙天线阵列的重量和体积,提出了基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线。专门设计了一种渐变微带线与介质集成脊波导的过渡结构,使得天线可以使用SMA接头进行馈电。在CST Microwave Studio软件中建立了工作于C波段的介质集成脊波导4缝天线阵列模型并进行了仿真分析,并使用仿真数据建立了天线的等效磁流阵列模型,很好地解释了天线的辐射特性。仿真与实验结果表明,4缝天线具有10.8%的阻抗带宽(4.4~4.9 GHz),带内增益为8.5 d Bi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽及增益较高的特点,可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

一种新型的宽带双极化基站天线

提出一种新型的宽带双极化辐射单元,该辐射单元的辐射臂由普通方形对称振子的辐射臂向内折弯构成,形成一个附加小U型,它可以展宽带宽,且缩小辐射单元的口径面积;采用内部相向开口的半开放式巴伦结构,并用双倒L型耦合馈电,改善了隔离特性和波束收敛性。利用这种辐射单元组阵,形成四单元的基站天线,仿真结果表明,1.7~2.7 GHz频段内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度小于-30 dB;同时,利用该辐射单元组成的四单元基站天线辐射参数优良,水平面半功率波束宽度达到65°±5°,±60°交叉极化鉴别率小于-12 dB,前后比小于-25 dB。     

能耗感知的MIMO天线配置模式选择算法

多入多出MIMO (multiple input multiple output)利用多天线技术可以在同一信道内并发传输多路数据,实现空间复用增益和空间分集增益,从而提升系统吞吐量、传输范围和可靠性,但MIMO所采用的多天线技术会大幅增加通信终端的能耗成本。能耗是智能终端的关键性能指标,也是制约MIMO技术能否在智能终端上推广使用的重要因素。针对这一问题,研究了IEEE 802.11n 的MIMO发送端能耗问题,提出了一种能耗感知的MIMO天线配置模式选择算法。该算法以单位比特能耗为优化目标,根据缓冲区待发送数据帧的数量,动态调整MIMO天线配置模式。缓冲区待发送数据帧的数量超过上限阈值时,发送端调整天线配置模式,并根据待发送帧大小和历史统计信息预测和激活能耗最优的天线数量;低于下限阈值时,发送端关闭多天线,采用单天线进行数据传输。基于真实实验数据的数值分析结果表明,该算法能够充分利用睡眠状态优化MIMO发送能耗,有效提升单位比特能耗。     

分布式天线系统和速率分析与最大化

研究分布式天线系统单小区下行传输时的多用户和速率问题,采用复合衰落信道模型,包括路径损耗、阴影衰落和多径衰落.利用基于矩生成函数和高斯-埃尔米特积分的方法推导了多用户遍历和速率的解析表达式,并通过蒙特卡罗仿真验证了解析表达式的正确性.提出一种基于模式搜索的传输模式选择算法以确定最佳传输模式,即分布式天线与移动台之间的配对方式,从而使遍历和速率最大化.提出的传输模式选择算法与基于最小距离的传输模式选择算法相比,可以达到相近的小区平均遍历和速率,而在特定数量分布式天线单元的情况下,前者目标函数的平均计算次数要小于后者.     

基于层叠结构的双极化单脉冲天线

研究双极化微带阵列天线在单脉冲雷达系统中的应用,使传统单脉冲雷达系统具备收发极化分集能力以及多种极化形式下的目标角误差信息提取能力. 采用基于层叠结构馈电的正六边形双极化微带天线构建满足单脉冲雷达系统需求的一维阵列天线,通过计算机仿真,利用比幅单脉冲角误差提取方法以及任意极化合成方法在同一天线中得出线极化、圆极化、椭圆极化形式下的和差波束方向图以及角误差曲线. 并在一维阵列的基础上研究了低成本、低复杂度的二维阵列组阵方式以及二维角误差提取方法. 研究结果证明了利用基于层叠结构馈电的微带阵列天线构建双极化单脉冲天线的可行性.      

用于三维超宽带乳腺肿瘤成像的最佳天线系统

在超宽带（UWB）乳腺肿瘤检测系统中,采用Debye-Z．雏色散模型对乳房建模可以很好地近似人体组织的电导率及介电常数通过在乳腺模型中分别加入3个不同频带的超宽带天线阵列,带宽涵盖4～12GHz,采用共焦成像算法和波束形成算法对使用不同天线的色散模型进行成像对比,确定出最优性能的天线．2种成像算法均能准确获得肿瘤位置图像,使用频带为4．0～7．5GHz的天线对色散模型进行波束形成成像时,成像图分辨率较高,干扰抑制最好,可以清晰地分辨距离肋骨层仅10mm、直径为5mm的肿瘤．     

阻带可控陷波超宽带天线的设计与时域分析

针对传统陷波结构只能在单个频点上实现陷波的局限性,文中通过使用开路槽线方法,提出和实现了一种阻带带宽可控且矩形度良好的微带馈电陷波超宽带天线.通过在超宽带天线U形辐射贴片上添加两个L形开路槽线和在馈线端添加一个U形槽线来实现陷波特性,通过调节两个L形开路槽线与U形辐射贴片的耦合间距来控制陷波阻带的带宽.除了阻带5.1～5.8GHz频段之外,该天线在3.1～10.6GHz超宽带频段内获得了很好的宽带阻抗匹配.文中还对该陷波超宽带天线进行了时域分析,计算了天线相关系数和脉冲宽度拉伸比.测量与仿真结果吻合良好,说明该陷波天线能有效地应用于超宽带系统.     

基于光纤光栅的铁塔摆幅监测方法研究

针对大型短波架空天线幕铁塔的安全监测要求,提出了一种铁塔摆幅的监测方法。通过光纤光栅应变传感器测试铁塔三条斜拉索的应变,计算出铁塔塔顶的摆幅,当摆幅大于规定的安全值时报警。现场测试证明,该系统可以准确测试铁塔的摆幅,倾斜度误差约1/24 000,能够满足铁塔安全报警的要求,可以代替人工定期测试的方法。     

一种宽频带双极化印刷偶极子基站天线

设计了一种适用于LTE基站天线系统的宽频带±45°双极化辐射单元。该辐射单元采用微带巴伦结构,用双倒L形微带馈线进行耦合馈电,并对该微带馈线进行切角、增加横向枝节、改变开路枝节宽度有效地扩展了天线的带宽。仿真及实测结果表明,在1.7~2.7 GHz频带内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度大于25dB,相对带宽超过45.4%。利用该辐射单元组成八单元阵列天线后辐射参数良好,水平面半功率波束宽度稳定在65°±5°,主极化前后比大于25 dB,轴向交叉极化比大于18 dB,基本能满足移动通信基站天线的指标要求。