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我国第三代移动通信技术(3G)的大规模商用以及第四代移通信技术(4G)的试商用,对基站天线的性能提出了越来越严苛的要求。传统的全向天线和集束天线日益不能满足基站天线高速率、高质量传输数据的要求,因而阵列天线在基站天线中的应用得到了极大重视,阵列天线以其增益高、辐射方向性强、方向图易成形、抗干扰能力强等优点已经成为天线设计领域的热点。作为阵列天线的关键技术之一,阵列的波束赋形设计显得尤为重要。本文研究了用于移动通信的基站阵列天线的波束赋形问题,主要工作包括以下几个方面:1.研究了传统的方向图综合方法和常用的几种用于方向图综合的优化算法,重点阐述了萤火虫算法(FA)的原理,并将方向图赋形问题视为目标函数的优化问题,合理构造目标函数,最终实现了一种基于萤火虫算法的阵列方向图赋形算法。2.设计了一款用于移动通信基站天线阵列波束赋形的优化软件,该软件核心优化模块采用萤火虫算法。本文使用该软件对基站天线所要求的各种特殊波束进行了设计实现,包括窄波束、宽波束、马鞍形波束、水平倾斜波束、垂直下倾波束的设计与实现,并完成了零点填充、旁瓣抑制等方向图优化任务。3.设计了一个16单元的宽带平面偶极子天线阵列,并在HFSS平台上进行了仿真计算。利用本文设计的波束赋形算法优化得出的馈电权值,在HFSS平台上进行了模型仿真。经过对比从软件和HFSS中输出的方向图结果,我们验证了本文设计的赋形软件的有效性和准确性。该阵列的阵元辐射贴片采用对折偶极子结构,双臂采用耦合馈电方式,端口用50欧姆同轴线进行馈电,印制在厚度为1mm,相对介电常数为r2.65的介质上,阵元可工作于2.3-2.8GHz。然后以间距为dx82mm、 dy61mm组成4*4阵列后可工作于2.5-4.3GHz。分别以单个偶极子和1*4阵列作为阵元,通过HFSS仿真平台分别对1*4阵列的E面方向图和4*4阵列的H面方向图的软件综合结果进行了验证,结果显示该软件具有易用性、准确性、有效性等特点。