系統識別號 | U0002-3006200800283100 |
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DOI | 10.6846/TKU.2008.01078 |
論文名稱(中文) | 高速率多天線系統之設計與實作 |
論文名稱(英文) | Design and Implementation of Multi-Antennas for High Data Rate Communication |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 電機工程學系碩士在職專班 |
系所名稱(英文) | Department of Electrical and Computer Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 96 |
學期 | 2 |
出版年 | 97 |
研究生(中文) | 李永文 |
研究生(英文) | Yung-Wen Lee |
學號 | 795440055 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2008-06-19 |
論文頁數 | 51頁 |
口試委員 |
指導教授
-
詹益光
委員 - 李揚漢 委員 - 曹恆偉 委員 - 余繁 委員 - 蘇木春 |
關鍵字(中) |
多天線系統 |
關鍵字(英) |
MIMO Multi-Antennas 1Gbps PHY rate |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
高速率多天線系統的設計與實作是在探討基於802.11n MIMO架構下為達到1Gbps PHY Rate (physical layer transmission rate),所需要之多天線系統規格與MIMO硬體規格。 論文中使用了四套802.11n 產品(包含了AP與Client Card),設計了一個有8支天線的多天線測試平台,藉由改變天線間的隔離度,使測試系統可以達到1200Mbps之實體層傳輸率。 |
英文摘要 |
IEEE 802.11n wireless network system have good performance that can reach 300Mbps physical layer transmission rate by two transmit stream & two receive stream. In 802.11n MIMO system, antenna’s isolation is important specification. Target of thesis is to get minimum isolation of multi-antennas for reduce antenna‘s space. Multi-Antennas sysytem must work on 1200Mbps physical layer transmission rate that’s key of requirement. In testing system, four 802.11n products (include AP & Client card) combination be used. Tuning isolation of multi-antennas perform 1200Mbps physical layer transmission rate, that can prove the result of minimum isolation of multi-antennas is workable. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 第一章 緒論 ...............................................................1 1.1 研究動機與目的.................................................................1 1.2 研究方法.............................................................................2 1.3 各章節摘要.........................................................................2 第二章 系統概述.........................................................................3 2.1 無線通訊系統介紹..............................................................3 2.2 多重輸入多重輸出(MIMO)系統簡介................................4 第三章 高速率多天線系統之設計......................................6 3.1 系統架構介紹.......................................................................6 3.2 系統規格設計探討..............................................................11 3.3 802.11n 設備測量方法.......................................................15 3.4 天線測量方法......................................................................20 3.5 測試設備及天線在系統上須達到之要求..........................24 第四章 高速率多天線系統之驗證測試..........................25 4.1 802.11n設備測量結果........................................................25 4.2 Client Card 的天線特性.....................................................33 4.3 AP 天線測試結果...............................................................39 4.4 驗證多天線系統之傳輸速率測試....................................43 4.5 最佳化設計考量及設計參數探討....................................45 第五章 結論與未來展望........................................................46 5.1 多天線系統之設計重點....................................................46 5.2 未來展望............................................................................48 參考目錄...........................................................................................50 圖目錄 圖 2.1-1 通訊系統基本結構..................................................................3 圖 2.1-2 Atheros 802.11n 3x3 無線網路系統........................................4 圖 2.2 MIMO 架構及空間函數公式.....................................................5 圖 3.1 系統架構圖.................................................................................7 圖 3.1.1.1 802.11n dual-band AP board...................................................8 圖 3.1.1.2 802.11n Client Card................................................................8 圖 3.1.1.3 Giga Ethernet Switch Board....................................................9 圖 3.1.1.4 IP traffic Testing Tool...........................................................9 圖 3.2.1 IEEE 802.11n, HT=40MHz 之頻譜......................................11 圖 3.2.2 實際測量 Atheros 802.11n 40MHz 之頻譜........................12 圖 3.2.4 802.11n 參數表.....................................................................13 圖 3.3.1 Transmit Power Level測量方法...........................................15 圖 3.3.2-1 Error Vector Magnitude 測量方法.......................................16 圖 3.3.2-2 EVM 定義.........................................................................17 圖 3.3.3-1 Transmit Spectrum Mask 測量方法.................................18 圖 3.3.3-2 802.11n 40MHz Spectrum Mask 要求規格.....................18 圖 3.3.4 Receiver Sensitivity 測量方法............................................19 圖 3.4.1 天線 Return loss 和 Isolation測量方法.............................21 圖 3.4.2 Anechoic Chamber NSI control system....................................22 圖 4.3.3-1 CST Antenna simulation tools............................................23 圖 4.3.3-2 CST Return Loss/Isolation/3D pattern 模擬結果................23 圖 4.1.3 AP的EVM 測試結果.........................................................27 圖 4.1.4 AP的EVM 測試結果.........................................................28 圖 4.1.5 AP的Spectrum Mask 測試結果.........................................29 圖 4.1.6 Client Card Spectrum Mask 測試結果.............................30 圖 4.1.9 相鄰頻譜之干擾情形測量結果...........................................32 圖 4.2 Client Card 所使用之天線.....................................................33 圖 4.2.1 Client Card 的Return Loss and Isolation 結果.....................34 圖 4.2.2-1 Client Card Left Antenna Radiation Pattern.........................35 圖 4.2.2-2 Client Card Right Antenna Radiation Pattern……….…......36 圖 4.2.3-1 CST 模擬..........................................................................37 圖 4.2.3-2 CST 模擬 Client Card Left Antenna 結果.....................37 圖 4.2.3-3 CST 模擬 Client Card Right Antenna 結果...................38 圖 4.2.3-4 Client Card Left Antenna模擬與實測比較......................38 圖 4.2.3-4 Client Card Right Antenna模擬與實測比較....................38 圖 4.3.1-1 一套802.11n 可達之最高傳輸量.......................................39 圖 4.3.1-2 相距240mm之天線隔離度................................................40 圖 4.3.1-3 相距220mm之天線排列....................................................40 圖 4.3.2 AP 所使用之天線...............................................................41 圖 4.3.3 AP Antenna 的Return Loss 結果......................................41 圖 4.3.4 AP Antenna 之 Radiation Pattern.......................................42 圖 4.4.1-1 Client card x4 架設圖..........................................................43 圖 4.4.1-2 AP Antenna 架設圖.............................................................43 圖 4.4.2 Ap x2 傳輸量實測值..........................................................44 圖 4.4.3 系統傳輸量實測值..............................................................44 表目錄 表 3.1.2 AP WLAN 及 IP 設定表.....................................................10 表 3.2.3 AP 頻率設定表.....................................................................13 表 3.3.2 Error Vector Magnitude 要求...............................................17 表 3.3.4 802.11n Receive Sensitivity 要求規格................................19 表 4.1.1 AP的Transmit Power Level測試結果...............................25 表 4.1.2 Client card 的Transmit Power Level測試結果.................26 表 4.1.3 AP Transmit power level = 7.5dBm 之 EVM 結果…......27 表 4.1.4 Client Card的Tx = 7.5dBm 之 EVM 結果.....................28 表 4.1.17 AP Receiver Sensitivity 測量結果......................................31 表 4.1.18 Client card Receiver Sensitivity 測量結果.........................31 |
參考文獻 |
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