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《基于5G大規(guī)模有源陣列天線的波束研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、單位代碼:10293密級:專業(yè)學(xué)位碩士論文論文題目:基于5G大規(guī)模有源陣列天線的波束研究學(xué)號1215022620姓名王晟劼導(dǎo)師張業(yè)榮專業(yè)學(xué)位類別工程碩士類申請型全日制專申業(yè)請(領(lǐng)域)電子與通信工程論文提交日期2018年2月TheBeamResearchBaseonLargeScaleActiveArrayAntennafor5GMobileCommunicationTechnologyThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofM
2、asterofEngineeringByWANGshengjieSupervisor:Prof.ZHANGyerongFebruary2018南京郵電大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得南京郵電大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本人學(xué)位論文及涉及相關(guān)資料若有不實,愿意承擔一切相關(guān)的
3、法律責任。研究生學(xué)號:____________研究生簽名:_____________日期:____________南京郵電大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人承諾所呈交的學(xué)位論文不涉及任何國家秘密,本人及導(dǎo)師為本論文的涉密責任并列第一責任人。本人授權(quán)南京郵電大學(xué)可以保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔;允許論文被查閱和借閱;可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索;可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。本文電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。論文的公布(包括刊登)授權(quán)南京郵電大學(xué)研究生院辦理。非國
4、家秘密類涉密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書。研究生簽名:____________導(dǎo)師簽名:____________日期:_____________摘要通信技術(shù)蓬勃發(fā)展,預(yù)計2020年5G通信技術(shù)將正式完成通信標準制定。5G天線參考相控陣天線的設(shè)計思路,引入有源陣列天線技術(shù),可對發(fā)射天線產(chǎn)生的波束進行靈活配置。但是由于在相控陣天線中數(shù)字式移相器的使用,使得相控陣天線的每個饋相單元上的饋相值產(chǎn)生相位誤差,這種誤差會對天線的性能產(chǎn)生較大影響。因此,研究相位誤差產(chǎn)生的原因和影響,以及研究如何應(yīng)對該誤差所采取的措施,對提高5G天線性能的研究有深遠的
5、意義。本文主要做了一下幾個方面的研究工作:1、從數(shù)字移相器著手,分析了相位量化誤差的形成原理,得出了明確的相位誤差公式。繼而得出相位量化誤差會引起相控陣天線產(chǎn)生寄生副瓣和主瓣波束指向精度產(chǎn)生偏差。2、為了解決這兩方面的問題,本文首先運用二可能值法,相位誤差零均值法和預(yù)加相位法這三種隨機饋相法分別從寄生副瓣電平大小,主瓣波束指向精度這兩個方面進行分析,得出隨機饋相法能夠很好的解決相位量化誤差所帶來的相控陣波束精度問題。3、對三種隨機饋相法進行仿真比較,得出預(yù)加相位法在波束指向上面比其余兩種方法更優(yōu)秀。4、然后從數(shù)字濾波器的設(shè)計中得到啟發(fā),
6、采用窗函數(shù)加權(quán)的方式降低有源陣列天線的副瓣電平大小。通過計算機仿真,得到韓寧窗,韓明窗,布萊克窗和凱瑟窗的加窗效果,得出凱瑟窗函數(shù)的性能優(yōu)于其他窗函數(shù),該窗函數(shù)能夠在主瓣波束寬度和副瓣電平之間得到很好平衡。5、本文還對原有的三種隨機饋相法進行優(yōu)化,通過計算機仿真,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的隨機饋相法性能得到明顯的提升。關(guān)鍵詞:5G,有源天線技術(shù),相控陣,窗函數(shù),隨機饋相法IAbstractThemobilecommunicationhasbeenboomingintheworld.InternationalTelecommunicationUnion
7、estimatedthat5Gwillbecommerciallyavailablein2020.AAS(ActiveAntennaSystem)isthekeytechnologyinthewhole5Gmobilecommunicationsystem.Thedesignmindof5Gantennacomesfromtheframeworkdesignofphasedarrayantenna.So,theparasiticsidelobeandthedeviationoccursduetotheuseofdigitalphases
8、hifters.Therefore,theresearchontheinfluencesofphaseerrorsisveryimportant.Themainresearchinthisthesisisl