移动通信系统中的天线

本书主要介绍与覆盖了移动通信系统中天线相关的内容，包括天线的数值计算方法、优化设计方法、基站天线、多天线技术、波束赋形技术、移动终端天线技术、超宽带天线、可穿戴天线、电磁新材料研究、射频识别天线等。

目 录
第1章 移动通信中天线综述 1
1.1 引言 1
1.2 发展趋势 3
1.3 现代移动天线设计 5
1.4 小结 6
参考文献 6
第2章 移动通信天线的基础知识 8
2.1 天线的基本概念 8
2.1.1 平面波 8
2.1.2 极化 8
2.1.3 天线方向图 11
2.1.4 天线方向性系数 12
2.1.5 天线增益 13
2.1.6 天线带宽 15
2.1.7 天线的噪声温度 15
2.1.8 天线的交调 17
2.2 电磁场的基本原理 17
2.2.1 Maxwell方程组 17
2.2.2 对偶性原理 20
2.2.3 唯一性定理 21
2.2.4 镜像原理 21
2.2.5 惠更斯原理 22
2.2.6 巴俾涅原理 23
2.2.7 基尔霍夫近似 25
2.3 小结 26
参考文献 26
第3章 天线仿真计算 27
3.1 引言 27
3.2 高阶矩量法及其并行计算 28
3.2.1 PMCHW积分方程 28
3.2.2 几何建模 30
3.2.3 高阶基函数 32
3.2.4 检验过程 34
3.2.5 并行高阶矩量法 38
3.2.6 仿真实例 40
3.3 时域有限差分法及其并行计算 47
3.3.1 FDTD基本方程 47
3.3.2 数值稳定性和色散特性 51
3.3.3 吸收边界条件 52
3.3.4 激励源 55
3.3.5 近远场变换 62
3.3.6 并行时域有限差分法 64
3.3.7 仿真实例 69
3.4 小结 71
参考文献 71
第4章 粒子群优化算法及其应用 74
4.1 引言 74
4.2 进化计算概述 74
4.2.1 进化计算的基本结构 74
4.2.2 进化计算的主要特征 75
4.3 粒子群优化算法 75
4.3.1 PSO算法基本思想 75
4.3.2 标准PSO算法 75
4.3.3 标准PSO算法流程 76
4.4 粒子群优化算法性能分析 76
4.4.1 无约束优化测试函数 76
4.4.2 PSO算法参数分析 78
4.4.3 PSO算法有待改进的几个方面 80
4.5 结合模式搜索的双中心粒子群优化算法 81
4.5.1 双中心策略 81
4.5.2 加权中心的计算 82
4.5.3 终止准则 82
4.5.4 滤除重复计算 82
4.5.5 模式搜索算法 82
4.5.6 结合模式搜索的双中心粒子群优化算法 83
4.6 优化实例 84
4.7 傅里叶级数分布的连续线源最优方向性综合 86
4.7.1 长为L的连续线源方向系数的计算 86
4.7.2 优化结果 87
4.8 双频基站天线的波束赋形设计 88
4.8.1 垂直面方向图波束赋形设计要求 88
4.8.2 波束赋形优化设计的目标函数 89
4.8.3 双频基站阵列天线技术方案 89
4.8.4 设计结果 90
4.9 小结 91
参考文献 92
第5章 基站天线 93
5.1 引言 93
5.2 基站天线技术 93
5.3 波束赋形基站天线 98
5.3.1 水平面波束赋形天线 98
5.3.2 垂直面波束赋形天线 102
5.4 波束赋形扇区智能天线 106
5.4.1 广播模式 107
5.4.2 业务模式 109
5.4.3 单元损坏 109
5.5 小结 112
参考文献 112
第6章 移动通信系统中的多天线技术 117
6.1 引言 117
6.2 多天线技术 117
6.2.1 多天线技术 117
6.2.2 多天线技术分类 119
6.2.3 多天线研究内容 119
6.3 空间信道特性 120
6.3.1 方向性信道冲激响应 120
6.3.2 阵列响应矢量 122
6.3.3 相关衰落 123
6.4 空间信道建模 124
6.4.1 子径叠加模型 125
6.4.2 天线模型 127
6.5 智能天线技术的发展 129
6.5.1 智能天线技术发展概述 129
6.5.2 DOA估计及应用 131
6.5.3 校准 132
6.6 小结 133
参考文献 133
第7章 TD-SCDMA系统中的智能天线 135
7.1 引言 135
7.2 TD-SCDMA上行处理 136
7.3 广播波束赋形 137
7.4 TD-SCDMA下行处理 139
7.4.1 赋形情况下的数据模型 139
7.4.2 波束赋形准则 141
7.4.3 波束赋形算法 143
7.5 性能仿真评估 147
7.5.1 仿真条件及假设 147
7.5.2 智能天线性能仿真 149
7.6 性能测试评估 154
7.7 小结 157
参考文献 157
第8章 移动终端天线 158
8.1 终端天线设计 158
8.1.1 单极子天线 158
8.1.2 螺旋天线 159
8.1.3 倒F天线 161
8.1.4 微带贴片天线 162
8.1.5 芯片天线 165
8.2 芯片天线 165
8.2.1 天线设计 166
8.2.2 天线性能 167
8.2.3 天线示例2 169
8.2.4 小结 170
8.3 组合螺旋天线设计 170
8.3.1 天线结构与特性 170
8.3.2 天线测试结果 172
8.4 终端MIMO天线 173
8.5 小结 179
参考文献 179
第9章 超宽带天线 182
9.1 引言 182
9.1.1 发展与近况 182
9.1.2 超宽带的特点及局限 183
9.2 超宽带天线性能 184
9.2.1 超宽带天线的工作带宽 184
9.2.2 超宽带天线的指标要求 184
9.3 超宽带天线 186
9.3.1 超宽带平板单极子天线 187
9.3.2 印刷单极子天线 187
9.3.3 印刷缝隙全向天线 189
9.3.4 锥削缝隙天线 191
9.4 超宽带陷波天线 194
9.4.1 切槽技术 194
9.4.2 寄生单元 196
9.5 超宽带天线散射 198
9.5.1 引言 198
9.5.2 超宽带天线散射特性 199
9.5.3 超宽带天线RCS减缩 200
9.6 超宽带阵列天线 202
9.6.1 引言 202
9.6.2 电流片模型 203
9.6.3 超宽带锥削缝隙阵列 204
9.6.4 天线设计实例 206
9.7 小结 208
参考文献 208
第10章 可穿戴天线 211
10.1 引言 211
10.2 可穿戴天线的研究 212
10.2.1 COMWIN天线 213
10.2.2 UCLA织物天线 218
10.2.3 可穿戴纽扣天线 220
10.2.4 宽频带可穿戴天线 220
10.2.5 三维机织物微带天线 220
10.3 小结 222
参考文献 222
第11章 EBG结构特性研究 224
11.1 引言 224
11.2 表面波抑制带隙 226
11.3 垂直入射平面波反射相位特性 233
11.4 斜入射平面波反射相位分析 240
11.5 局域谐振腔体单元模型 242
11.6 实验验证 244
11.7 近EBG表面的反射相位特性 246
11.8 小结 247
参考文献 248
第12章 射频识别天线 250
12.1 引言 250
12.2 射频识别技术简介 250
12.2.1 RFID基本原理 250
12.2.2 RFID工作频率 251
12.2.3 RFID技术标准 252
12.3 低频和高频RFID天线 252
12.3.1 低频和高频标签天线 252
12.3.2 低频和高频读写器天线 254
12.4 超高频读写器天线 254
12.5 超高频标签天线与RFID芯片的阻抗匹配 255
12.5.1 T-匹配法 255
12.5.2 电感耦合环法 257
12.5.3 嵌套缝隙法 258
12.6 超高频标签天线 259
12.6.1 标签天线的设计要求 259
12.6.2 弯折线天线 259
12.6.3 平面倒F天线 261
12.7 小结 262
参考文献 262
缩略词 266