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随着现代移动通信系统的快速发展,LTE-A (Long Term Evolution-Advanced,长期演进)系统对基站天线的性能提出了更高的要求。据文献报道,电磁偶极子天线及使用巴伦馈电的半波振子具有较宽的阻抗带宽,并且在工作频带内具有稳定的辐射方向图及增益,因此适合作为LTE基站天线的单元。本论文针对宽带电磁偶极子天线、双U型槽微带天线、使用巴伦结构馈电的双极化天线进行了广泛的研究,然后利用蝴蝶结型缝隙微带天线与电偶极子组合的电磁偶极子天线分别进行了E面及H面的组阵,实现了垂直及水平两种极化的天线阵列。重点研究了组阵过程中引入的功分网络及天线单元之间的互耦对阵列性能的影响,对去耦方式及宽带功分网络设计等关键技术进行了探索,并对两种天线阵列进行了实物加工、安装、调试及测试。论文的主要工作如下：一、首先在蝶形弯折缝隙天线的基础上,通过增加电偶极子,设计了一种电磁偶极子天线。测试结果与仿真结果吻合,结果表明,天线的阻抗带宽由蝶形弯折缝隙天线的2.7%增加到了26.2%,实现了宽带特性。然后,制作了由蝴蝶结型缝隙微带天线与电偶极子组合的电磁偶极子天线,实测与仿真结果吻合,阻抗带宽为1.7-2.7GHz(VSWR<1.4),带内增益及方向图稳定,可作为LTE基站天线的单元。二、接着对宽带微带天线单元进行了研究,仿真了一种宽带双U型槽微带贴片天线。在0.7-1.05GHz内,天线的电压驻波小于2,相对阻抗带宽为40%。此外,研制了一款宽带圆形双极化天线振子,实验结果表明,其阻抗带宽为1650-2250MHz (S11<-10dB),端口隔离度小于-25dB。三、采用了一种电磁偶极子天线并分别进行了E面及H面组阵,设计并实现了垂直及水平两种极化方式的天线阵列。组阵过程中采用via去耦及多级宽带功分网络等方法,解决了宽带功分网络及天线单元之间的互耦对阵列性能的影响。对两种天线阵列进行了PCB版图绘制、天线阵列结构图绘制、天线安装及天线阵列匹配调试及测试等工作。实测结果与仿真结果一致,阻抗带宽可达1710-2690MHz (VSWR<1.5),辐射方向图及增益满足设计要求,天线阵列可用于LTE基站天线。