【摘 要】
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为满足现代科技应用要求,无线通信系统朝着小型化、宽带化等方向飞速发展。作为无线通信接收和发射信号的关键部件,天线直接影响着数据传输的速度与质量。双极化天线具有缓解信号衰落、降低同频干扰、扩大通信容量等特点,因此在通信基站、卫星导航等领域被广泛运用。针对基站天线如何实现宽带化,双圆极化天线如何形成共口面、超宽带的问题,本文展开以下研究:（1）提出一种覆盖2G/3G/4G的宽带双极化交叉多偶极子基站天
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为满足现代科技应用要求,无线通信系统朝着小型化、宽带化等方向飞速发展。作为无线通信接收和发射信号的关键部件,天线直接影响着数据传输的速度与质量。双极化天线具有缓解信号衰落、降低同频干扰、扩大通信容量等特点,因此在通信基站、卫星导航等领域被广泛运用。针对基站天线如何实现宽带化,双圆极化天线如何形成共口面、超宽带的问题,本文展开以下研究:（1）提出一种覆盖2G/3G/4G的宽带双极化交叉多偶极子基站天线,通过介质基板上小偶极子与大偶极子的耦合激励,在高频点处产生新谐振点,以实现扩宽带宽的目的。仿真和测试结果表明,该天线尺寸约为0.980×0.980×0.250,阻抗带宽达到63.7%（VSWR＜1.5）,端口隔离度大于27 d B,平均增益约为8 d Bi,可实现辐射性能良好的双极化辐射。（2）提出一款基于三段式反转螺旋结构的定向圆极化八木阵列天线。所提出的八木天线由一个主振子、一个引向阵子和两个反射阵子组成,使用带有支撑的同轴线作为馈电结构。经仿真优化和加工测试,结果显示该天线的阻抗带宽为5.42%（1.345 GHz-1.42GHz）,增益达到7.03 d Bi,天线阵列体积为0.660×0.170×0.400,可满足天线小型化特点。随后将两个定向圆极化八木螺旋阵列天线组成双圆极化八木螺旋阵列天线结构,拟实现双圆极化辐射特性。（3）提出一种正交架构的双圆极化阵列天线。十一个不同谐振频点的反转螺旋天线单元串馈为定向圆极化对数周期阵列天线结构,利用里大外小型反转螺旋天线的优势,将两个定向圆极化对数周期阵列天线组成交叉架构的双圆极化阵列天线。仿真结果表明该天线在端口1和端口2的阻抗带宽分别达到1.58 GHz-2.0 GHz和1.40 GHz-2.20GHz,轴比带宽可以达到1.40 GHz-1.80 GHz和1.40 GHz-2.20 GHz,阵列可通过继续扩展螺旋单元数量实现超宽带辐射特性。
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