一种八单元圆环阵实现多波束的方法
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维普资讯
第３ ｌ卷
第 ５期
电 子 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ａ ｏ ＵＥＳ ｏｍ ｌ ｆ Ｔ ｏ Ｃｈｎａ ｆ ｉ
ＶＯ１ ３ ． ２ Ｎｏ． ５
２０ ０ ２年 ｌ ０月
Ｏｃ． ０） ｔ２ （ ２
一
种 八单元 圆环 阵实现 多波束 的方法球
中国分类号
Ａ ｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｉｉ ｇ Ｍ ｕ ｔ ｅ ｍ ｙ Ｍ ｔ ｏ ｆＲｅ ｌ ｎ ｚ ｌｉ ａ ｂ ｂ
ａ Ｅｉ ｈ — ｎ ｔＣｉ ｃ ｌ ｒＡｒ ａ ｇ ｔｕ ｉ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ
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张熙瑜料 杨 峰
成都
聂在平
６ ０ ５） １０ ４
（ 电子 科 技大 学 电子 工程 学 院
【 摘要 】 给 出了一种用改进的 Ｂ ｔ ｒ 单元 圆环阵 实现 固定 多波束 天线 阵的方法 。天线阵 由八个垂 直地 ｕｌ 八 ｅ 面放 置的半波振子组 成 ，通过 改 变馈 电端 口来控 制波束的指 向。由于添加 了八 个额 外的移相 器，可产 生八个 并行 波束 实现对水平 面的完全覆盖 ，并可用于信 号到达 角的粗略估计 。 关 键 词 Ｂ ｔ ｒ网络； 圆环 阵； 固定 多波束 天线阵； 移相 器 ｕｅ ｌ Ｔ ８１ Ｎ ２
ｅ ｇ ｔ ａ ａ ｌｌ ｅ ｏ ｅ ｅ ｅ ｗｈ ｌ ｏ ｚ ｎ ａ ｕ ｆ ｃ ， ｄ ｕ ｅ ｆ ｒ ｓ ｍａ ｏ ｆ Ａ． ｉ ｈ ｒ ｌ ｅ ａ ｃ ｖ ｒ ｄ ｔ ｏｅ ｈ ｒ ｏ ｔｌｓ ｒａ ｅ ａ ｓ ｔ ｔ ｎ ｏ ｐ ｂｍ ｈ ｉ ｎ ｏ ｅｉ ｉ Ｄｏ
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随着移动通信 的迅速发展 ，传统 的多址方式 ，如 Ｃ ＭＡ、Ｆ ＭＡ、Ｔ Ｄ Ｄ ＤＭＡ 等 ，已不 能满足 日 益增长 的扩容需要 。 Ｏ ９ 年代初 ，文献［】 出了智能天线 的概念 ， １ 提 其基本思 想是利用信 号空间特征差 异 ，将 同频率 、同时隙 的信号加 以分离 ，从 而达到扩容 的 目的 。这就将通信 资源 由码域 、频域 、时 域扩展到 了空 间域 ，属于空分 多址 体制 。智能 天线正是 利用空分多址 的思想 ，大大提 高了信道的利 用率 。 智能天线一般可分 为两类 ：自适应天线 阵和多波束天线阵 。自 应天线 阵 由于其跟踪信号需要 适 依赖 于算法的实现 ，因此具有 响应速度 慢 、不能实 时处理信 号的缺点 。而 多波束天线阵则是 利用 多 个并行 波束覆 盖整个用户 区 ，波束指 向固定 。与 自适应 天线 阵相 比，具有不需要进 行复杂计算 和加 权处理 的优点 。 多波束 天线 阵的实现有很 多种方法 ，用 Ｂ ｔｒ ｕｌ 网络加 以实现即是其 中的一种 。传统 的 Ｂ ｔｒ ｅ ｕｌ 网 ｅ 络【 ２ 适用于直线 阵 ，且 只能产生偶对称 的波束 ，其 方 向图不能覆盖３０水 平面 。而 文献 ［】 Ｂ ｔｒ ６。 ３ 对 ｕｅ ｌ 网络进行 了改进 ，使其用 于面阵 。由于其讨论 的仅是 四单元菱形 布阵 ，其适用 性受到 限制 。本文对 传统 的 Ｂ ｔ ｒ ｕ ｅ 网络进 行改进 ，采用八个 垂直地面放置 的半波振 子组成 的圆环阵 ，通过 引入八 个额外 ｌ 的移相器 ，使之产 生八 个 固定波束 ，实现对水平面 的全方 位覆 盖 。由于天线 阵的阵元问存在互耦 ， 因此本 文还利用互 阻抗 法讨论 了在考 虑互耦 时天线阵 的设计方法 以及 失配对 圆环 阵方 向图的影 响 。
（ ｏ ｅ ｅ ｆ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇ， Ｅ Ｔｏ Ｃ ｉ ａ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ５ ） Ｃ ｌ ｇ ｏ Ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ．Ｕ Ｓ ｆ ｈｎ ｈ ｎ ｄ １ ０ ４ ｌ ｃｏ ｎ
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２０ 年３ｑ１ 日收稿 ０２ ． １
总装备部重点实验室基金资助项 目
・ ｝女 ２岁 ２ 硕 士 生
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４６ ６
电 子 科 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 大 学 学 报
第 ３ 卷 １
１ 八 单元 圆环 阵 Ｂ ｔ ｒ多波束天 线阵 ｕｌ ｅ
传统 的 Ｂ ｔ ｒ ｕｌ 网络 只适用于直线 阵 ， ｅ 当天线 阵为八个 垂直地面放 置的半 波振子组成 的圆环阵时， 如直接对其馈 电则此 时的方 向图如 图２ 所示 。
第３ ｌ卷
第 ５期
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传统 的 Ｂ ｔ ｒ ｕｌ 网络 只适用于直线 阵 ， ｅ 当天线 阵为八个 垂直地面放 置的半 波振子组成 的圆环阵时， 如直接对其馈 电则此 时的方 向图如 图２ 所示 。