原文传递
应用于MLFF的超宽带多波束RSU关键技术研究
| 论文题名： | 应用于MLFF的超宽带多波束RSU关键技术研究 |
| 关键词： | 智能交通;多车道自由流;路侧单元;超宽带系统;Butler矩阵;阵列天线 |
| 摘要： | 多车道自由流（MLFF）作为智能交通系统发展的必然趋势，因其能极大地提升交通效率的特点而获得越来越广泛的关注和研究。而路侧单元（RSU）是MLFF系统的重要组成部分，其交易成功率是衡量MLFF系统性能的重要指标。本文基于MLFF目前存在的主要问题和未来的发展应用，对应用于MLFF的超宽带多波束RSU关键技术进行了研究，具体内容包括： 第一、提出一种应用于MLFF系统的超宽带多波束RSU方案。采用超宽带系统，实现多频段兼容；采用多波束方案，实现同时多波束，从而降低成本；并针对MLFF系统存在的邻道干扰问题，采用低副瓣阵列。 第二、设计了一款性能良好的新型结构超宽带Butler矩阵。设计了水滴形多层结构超宽带耦合器，在110%的相对带宽内耦合度为3dB±1dB；在此基础上设计的Butler矩阵具有110%左右的相对带宽，在宽带内具有良好的传输、相位特性；并在矩阵阵列端口设计了功分器，从而实现了不等功分Butler矩阵，在实现阵列端口具有比值相对恒定的传输系数的同时，维持相位差不变。 第三、在传统Vivaldi天线的基础上，设计了4×4超宽带低副瓣阵列天线。为1×4低副瓣线阵添加边缘波纹，减少边界电场对辐射性能的影响，使线阵在低频段的增益提高1.7dB左右，半功率波束宽度减小6°，在高频段副瓣降低5dB；在阵元之间加载C型SRR结构，减少阵元之间的互耦，进一步提高天线的低频增益；在线阵之间加载SRR结构隔离栅，减少线阵之间的互耦，使4×4阵列在低频段增益提升1.9dB，半功率波束宽度减小32°。 第四、对超宽带多波束RSU方案进行试验验证。设计了超宽带的收发前端，与超宽带不等功分Butler矩阵、超宽带Vivaldi阵列天线构建了超宽带多波束RSU验证样机。最后对该系统进行了实验研究，为MLFF的进一步工程化应用奠定了基础。 |
| 作者： | 兰航 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 陈春红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
