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基站天线是移动通信系统的主要组成部分,对整个无线网络的整体性能有着直接影响。随着通信技术的飞速发展,相继出现了2G/3G/4G移动通信系统,频段覆盖1710-2690MHz,以及国际电信通信系统IMT,频段覆盖1427-1518MHz,因此,天线带宽能够同时覆盖1427-1518MHz及1710-2690MHz尤其重要;此外要求基站天线朝着双极化、宽带化、小型化的方向发展。因此,宽带双极化基站天线的带宽扩展技术和小型化技术具有重要的研究意义和广泛的应用空间,本论文主要研究工作如下:1.提出了四叶草天线的带宽扩展技术,四叶草天线由一对交叉放置的蝶形振子构成平面四叶草结构,由一小段微带线进行馈电,可实现1.7-2.7GHz（45%）带宽,通过在辐射体正上方增加一个寄生圆环和四个寄生片,在辐射体的正下方增加一个环多边形结构,来扩展带宽。仿真和实测结果表明带宽扩展的四叶草天线15-d B带宽覆盖1.4-2.75GHz约为65%,隔离度30d B,增益约为9d Bi,半功率波束宽度为70°±8°,天线尺寸为0.93λ0×0.93λ0×0.3λ0（λ0为天线中心频点2.1GHz在自由空间中的波长）。2.研究了工字形天线的带宽扩展技术,工字形天线由两个双偶极子正交摆放构成,每个双偶极子都由一对平行的偶极子构成并由一小段微带线馈电,可实现1.7-2.7GHz（45%）带宽,通过在辐射体正上方放置一个寄生圆片,来扩展带宽。仿真和实测结果表明带宽扩展的工字形天线15-d B带宽覆盖1.4-2.7GHz约为63.4%,隔离度30d B,增益约为9d Bi,半功率波束宽度为60°±8°,天线尺寸为0.68λ0×0.68λ0×0.38λ0。3.探讨了四叶草天线的小型化带宽扩展技术,四叶草天线由一对交叉放置的蝶形振子构成平面四叶草结构,由一小段微带线进行馈电,可实现1.7-2.7GHz（45%）带宽,在四叶草的每片叶子上开了一个U型槽和在辐射体正上方加载两个寄生圆片来扩展带宽。仿真和实测结果表明小型化带宽扩展的四叶草天线15-d B带宽覆盖1.39-2.85GHz约为67%,隔离度30d B,增益约为9d Bi,半功率波束宽度为65°±5°,小型化后,天线的尺寸为0.464λ0×0.464λ0×0.35λ0,并对小型化带宽扩展的四叶草天线单元进行阵列设计,使之适用于移动通信基站系统。通过上述带宽扩展技术系统研究,丰富了宽带双极化基站天线的理论和设计方法,为工程应用奠定了基础。