面向高速移动通信的波束宽度可重构磁电偶极子天线关键技术研究

With the rapid increase of wireless demands and the severe crowding of frequency spectrum, beamwidth reconfigurable antennas have attracted much attention, because these antennas can efficiently utilize the spatial spectrum. As beamwidth reconfigurable antennas are mainly employed in unidirectional base stations, they are required with not only tunable beamwidths but also good unidirectional radiation patterns, wide impedance bandwidths and multiple polarizations. Therefore, the design of the beamwidth reconfigurable antenna is very challenging. From this point of view, this project aims to investigate the key techniques of beamwidth reconfigurable magneto-electric (ME) dipole antennas. This investigation will be implemented based upon the previous works and carried out by combining the ME dipole antenna with beamwidth reconfigurable techniques. The main contents of this project include as follows: the mechanism of the beamwidth reconfiguration, the method of increasing the impedance bandwidth, and the method of realizing multiple polarizations. It can be expected that the study of this project and the relevant research outputs will provide dependable theoretical basis, efficient design guidelines and several initial antenna models, which will be beneficial for the design of beamwidth reconfigurable antennas in the future. Moreover, this investigation can also offer dependable theoretical basis and design notions for the design of other types of reconfigurable antennas.

在当今通信需求快速增加和频谱资源严重拥挤的背景下，波束宽度可重构天线凭借其对空间频谱资源的高效利用，已经受到了国内外学术界和工业界越来越多的关注。由于其主要面向定向移动基站等系统，波束宽度可重构天线不仅需要具备改变波束宽度的功能，同时还需要很好的定向方向图、宽频带以及多极化，因此波束宽度可重构天线的设计极富挑战性。鉴于此，本项目将以前期研究成果为基础，通过有效结合磁电偶极子天线和波束宽度可重构技术，研究波束宽度可重构磁电偶极子天线的关键技术。内容包括：波束宽度可重构方案研究；频带宽度增加方法研究；以及多极化实现方式研究。可以预见，本项目的研究及其所产生的一系列研究成果将能够为今后波束宽度可重构天线的设计提供可靠的理论依据、高效的设计方法以及经过实验验证的若干初试模型。同时为其他类型可重构天线的设计提供可靠的理论依据与设计思想。

在当今通信需求快速增加和频谱资源严重拥挤的背景下，波束宽度可重构天线凭借其对空间频谱资源的高效利用，已经受到了国内外学术界和工业界越来越多的关注。由于其主要面向定向移动基站等系统，波束宽度可重构天线不仅需要具备改变波束宽度的功能，同时还需要很好的定向方向图、宽频带以及多极化，因此波束宽度可重构天线的设计极富挑战性。本项目以高速移动通信中方向图可重构天线为具体应用背景；研究了可重构天线关键技术和高性能磁电偶极子天线的波束宽度可重构和多极化实现方式。经过为期三年的研究，项目研究取得了丰富的研究成果，主要包括发表SCI收录期刊论文13篇，EI收录期刊论文3篇，申请发明专利4项，成功授权2项。本项目的研究及其所产生的一系列研究成果将能够为今后波束宽度可重构天线的设计提供可靠的理论依据、高效的设计方法以及经过实验验证的若干初试模型。同时为其他类型可重构天线的设计提供可靠的理论依据与设计思想。