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MIMO天线多波束形成中的控制器件研究

更新时间：2020-03-23 01:19:22 大小：28M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：mimo天线 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

MIMO技术作为无线移动通信领域及智能天线技术的重大突破，使得空间分集技术成为一种可以提高移动通信系统性能的手段，在不增加带宽的情况下可以成倍提高无线信道容量和频谱利用率。最新的研究进一步表明，多波束天线与MIMO技术相结合的波束分集-MIMO(BD-MIMO)有可能成为下一代移动通信的关键技术。

    由于微波开关和电控移相器在多波束控制系统中有着十分重要的作用，所以本文对PIN开关、MEMS开关、继电器和FET模拟移相器这几种控制器件进行了详细研究。论文的主要工作如下:

    1、简述了微波开关和移相器的基本理论，分析了PIN开关、MEMS开关、继电器和FET模拟移相器的工作原理。

    2、为了便于利用微波电路仿真软件进行仿真，对两款常用的PIN开关(2K4E)和MEMS（RMSW100HP）开关进行了参数提取，并在此基础上通过ADS软件建立了集总参数等效电路模型，验证了该开关器件参数提取的准确性和等效模型的有效性。最后在频率可重构天线上进行了应用电路设计从而实现了天线在2.4GHz和3.6GHz两个频段的切换。此外，对一款商用继电器HF696进行了研究并将其应用在有源一体化双极化天线阵列中，通过控制继电器电压切换实现天线极化的转换。

    3、设计完成了0°～90°和0°～360°FET模拟移相器。通过控制I、Q两路场效应管的栅极电压可以改变两路放大器的正交矢量信号的输出幅度从而使得合成信号的相移量连续变化。由于移相器的两路场效应管具有放大作用，所以该模拟移相器不仅可以实现0°～90°和0°～360°移相，而且还具有一定增益而非损耗。本文用C8051F350单片机对栅极电压进行控制，通过编程使单片机控制其内部DAC输出相应电压，再通过运算放大器将该电压转化为移相器需要的栅极负压。设计制作的0°～90°移相器在400MHz的工作频带内(9.8GHz～10.2GHz)输入输出驻波比小于2∶1，相位误差小于±2°，带内增益为14.2±0.8dB;0°～360°移相器在同样的工作频带内输入输出驻波比小于2∶1，相位误差小于±3°，带内增益为7±0.5dB

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