Mutual coupling in mobile communication group antennas

Abstract

Tässä diplomityössä tutkitaan antennien välistä kytkentää ryhmäantennissa. Keskinäiskytkentä saattaa vääristää ryhmän suuntakuviota. Toteutetun ryhmän suuntakuvio poikkeaa tavoitellusta. Keskinäiskytkennästä aiheutuu myös ongelmallinen takaisinheijastus ryhmän syöttöjen epäsovituksesta johtuen.

Keskinäiskytkennän aiheuttama suuntakuvioiden vääristymä voidaan korjata muuttamalla syöttökertoimia. Lineaarinen syöttöjännitteiden korjausmenetelmä on toteutettu ja testattu käytännössä. Korjaus toteutettiin käyttämällä matriisin pseudoinvarianssia. Se on virheen pienimmän neliösumman menetelmä. Lineaarinen korjaus antaa hyviä tuloksia kun käytetään kriteerinä korjatun ja tavoitteellisen suuntakuvion välistä korrelaatiota. Teoreettisia ja mittaukseen perustuvia tapoja tavoitesuuntakuvioiden luomiseksi on kokeiltu. Suuntakuvioiden ortogonaalisuutta ja lineaarista riippuvuutta on tutkittu ja tehty kokeita antennien paikkatietojen virheiden vaikutuksista korjauksen onnistumiseen. Substraatin reunat vaikuttavat mikroliuska-antennin tapauksessa. Ne aiheuttavat eroja elementtien suuntakuvioihin. Nämä erot korjautuvat yhdessä keskinäiskytkennästä aiheutuvien erojen kanssa.

Useita tapoja ryhmäantennin sirontamatriisin määrittämiseksi on esitetty ja verrattu keskenään. Mahdollisuutta käyttää ryhmäantennin sirontamatriisia sen suuntakuvioiden korjaukseen kokeiltiin. Tulokset osoittavat, että sirontamatriisin käyttö korjauksessa antaa selvästi huonompia korjaustuloksia kuin käytetty pseudoinvarianssi. Työssä on osoitettu sokeiden suuntien mahdollisuus kuuden elementin lineaarisen mikroliuska-antenniryhmän tapauksessa, kun elementit ovat hyvin lähellä toisiaan. Sokeita suuntia tutkittiin sirontamatriisin ominaisvektorien avulla.