毫米波无线通信发展趋势及技术挑战

未来无线通信系统面临传统频谱资源短缺与无线业务需求爆炸性增长的瓶颈问题,拥有丰富可用频谱资源的毫米波通信成为下一代无线宽带蜂窝通信的有效选择.然而,传输路径损耗大、氧气及水分子吸收严重等特性给毫米波通信带来了极大挑战,需寻求不同于低频段无线通信的技术途径.在分析毫米波传输特性后,对毫米波通信技术研究进展、射频前端进行了比较全面的分析,并比较深刻地剖析了毫米波通信的技术挑战,同时提出相应的研究方向.     

毫米波及太赫兹准光学技术：理论、应用与发展

针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用,讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势;探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力,具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。     

未来毫米波移动宽带通信系统探析

无线数据业务的爆炸式增长,对无线通信系统的网络容量提出了更高的要求,增加可用频谱资源是满足未来无线通信系统中网络容量需求的重要手段。本文分析对毫米波频带的信道特性、关键技术、链路预算、应用场景等方面进行分析,说明了毫米波频段在移动宽带通信系统中具有广阔的使用前景。     

大功率、高频段电真空器件在雷达技术领域的应用分析

电真空器件正在向大功率、高频段上发展,该类电真空器件具有高峰值、高平均功率、高工作频率和大带宽的特点。近年来,借助材料科学、微加工方法和技术的进步,电真空器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频段快速发展。大功率、高频段电真空器件同时具有更高的效率和更宽的带宽,在雷达技术领域有着广阔的应用前景。文中重点介绍了大功率、高频段电真空器件在雷达、电子对抗和微波武器等领域的五个重点发展方向,包括8 mm、3 mm 波段毫米波器件集中式和分布式系统应用、太赫兹频段器件应用、高功率微波系统应用和长脉冲发射技术。最后,展望了未来的需求和发展趋势。     

Ka频段收发组件模块化设计技术

研究了Ka频段收发组件模块化设计技术,探索了具有通用化、小型化、系列化特性的Ka频段收发组件高效设计开发模式.通过毫米波收发组件功能分析,完成了模块体系规划和标准模块系列开发,并设计了新型模块接口和连接件.采用标准模块实现了收发组件模块化设计,验证了模块体系的有效性和模块化设计方法的可行性.研究表明,模块化设计技术在毫米波收发组件高效率开发中具有广泛应用前景.     

通信导航一体化波形关键技术及研究进展

蜂窝移动通信有望进一步整合低轨卫星实现星地融合网络(Integrated Satellite-Terrestrial Networks,ISTNs),可以极大地扩展卫星和通信的覆盖范围,减少对地面基础设施的依赖以及重复建设,从而满足海上、空中、偏远地区等通信场景需求并完善密集建筑、室内、隧道等区域的定位功能。通信导航一体化(Integrated Communication and Navigation,ICAN)是星地融合的核心技术,从通信导航互相补充覆盖的角度将通导一体化分为通信覆盖增强和导航覆盖增强两个层面,基于此总结了一体化波形的研究进展,包括通导一体化波形设计、通导一体化信号处理技术以及通导一体化性能度量指标等。重点阐述了基于毫米波频段的研究,提出了通信覆盖增强的毫米波通导一体化系统,并展望了通导一体化未来发展和面临的挑战。     

毫米波通信技术及其发展与应用

简单介绍了毫米波的基本概念及相关背景，分析了毫米波的四个传播特性，并由此引出毫米米波通信具有通信容量大，安全保密好，传输质量高及全天候通信四大优点．阐述了毫米波地面通信及毫米波卫星通信的发展情况，以毫米波通信技术在电子对抗中的军事应用为例进行重点探讨，最后展望毫米波通信技术将会开创未来新型应用领域并拥有广阔的发展前景。     

高性能的5G毫米波天线(阵列)实现与性能评估

全面讨论了5G毫米波频段的需求背景和应用挑战,特别是毫米波的频段规划、传输特点以及具体应用中的挑战和痛点;详细阐述了毫米波段天线阵列的材料选取、性能要求;在全面讨论了目前商用毫米波天线模组的基础上,给出了一种具有优异性能的毫米波天线模组,并介绍了其关键性能的评估方法和评估效果.     

5G网络高铁覆盖方案现状及演进

我国5G网络已经商用,运营商5G网络建设初期的重点是广覆盖.随着5G建设的深入,网络建设将向深度覆盖、容量提升和重点场景覆盖转变.由于工作于3.5GHz频段的5G网络在空间传播和穿透损耗方面,与4G相比存在较大差距,这必将对5G高铁场景连续覆盖带来挑战,因此需要针对高铁覆盖场景的特点,探讨未来5G网络的高铁覆盖解决方案...     

IEEE 802.11ad标准及应用

工作在60 GHz毫米波频段的高速无线通信技术在无线显示、设备间高速同步等领域具有广泛的应用前景。主要分析了毫米波短距离通信的重要标准IEEE 802.11ad的系统架构和技术特点,介绍了WiGig联盟基于IEEE 802.11ad标准开发的不同协议适配层,并总结了IEEE 802.11ad技术的典型应用场景和发展趋势。     

5G高低频协同组网方案研究

3.5 GHz频段是目前全球5G部署的主流频段,也是国内两大运营商的主要部署频段,它具有带宽大、传播损耗高、穿透性能差等特点.2.1 GHz NR是运营商最早可重耕的低频FDD频段,可弥补3.5 GHz频段上行覆盖的不足,但在容量方面存在短板,与3.5 GHz NR差距比较大.因此,要综合2个频段各自的优点,合理利用下...     

LCP基板在微波/毫米波系统封装的应用

液晶聚合物(LCP)在微波/毫米波频段内介电常数低,损耗小,并且其热稳定性高、机械强度大、吸湿率低,是一种适合于微波/毫米波电路应用、综合性能优异的聚合物材料。LCP基板可实现无源、有源器件的埋置和集成,且具有一定的气密特性,是一种具备实现系统级封装(SOP)能力的基板技术。文章系统地介绍了基于LCP材料基板的性能,并分析了相对于传统聚四氟乙烯(PTFE)基板的优势。还综述了近年来LCP基板作为微波/毫米波系统封装的研究进展,并指出LCP基板是一种具有良好发展前景的微波/毫米波系统级封装技术路线。     

毫米波无线通信系统的技术研究

随着时代的高速发展,人们对于通信质量和高速率、大流量的要求更加迫切,毫米波无线通信被认为将成为未来无线网络中最有前景的技术。文章介绍了毫米波无线通信的相关概念,分析了毫米波无线通信系统的优缺点,并针对系统中的阻塞现象和中继技术开展研究,最后展望了毫米波无线通信的产业应用。     

毫米波及太赫兹行波管的功率提高方法评述

短毫米波及太赫兹行波管具有宽频宽、大功率、高效率等优点,在高分辨成像、高速通信、电子对抗等领域有着广泛的应用前景。分析和评述了国内外研究单位的研制水平,以及作者近年来研发的行波管,频率覆盖E波段、W波段、G波段和Y波段等多个频段。为进一步提升毫米波及太赫兹行波管输出功率,在新型折叠波导慢波结构、相速再同步技术、周期聚焦磁场(PCM)聚焦带状电子注、多注集成等方向开展了分析与实验研究,为器件的性能提升和应用推进提供技术支持。     

毫米波市场需要新型的测试工具

近三十年来,毫米波的应用只是擦了一点边。这个频段的极好的传播特性似乎注定在未来的通讯系统中占有一席之地。可是,年复一年,事与愿违。目前,高频电子学工业才最终转向了这一领域,毫米波系统正大规模地实现其商业的应用。这些应用中所需数量相当大的毫米波器件,正在向一直沿用的毫米波器件的人工测试方法提出挑战。结果,较低频率的功能更通用的测试     

应用GSM路测数据的WCDMA覆盖预测方法

本文通过对GSM系统和WCDMA系统所处频段传播路径损耗的研究,提出了一种利用GSM网络原有路测数据预测WCDMA信号强度的方法,使用该方法设计覆盖预测软件进行仿真分析,并通过试验网实测验证其可行性,该方法比使用类似电子地图类覆盖预测方法更适合与已广泛建有GSM网络的移动运营商规划WCDMA网络,同时对其他制式的3G系统的规划具有一定的工程指导意义.     

室内分布系统共建共享研究

通过分析高低频段电磁信号的传播损耗特性、不同移动网络的制式特点、传统吸顶天线高低频段覆盖不均衡等问题,确定室内分布系统共建共享的规划方法和流程,并结合实际案例分析室内分布系统共建共享的可行性,为3家运营商室内分布系统共建共享消除技术障碍,达到节省工程投资,降低物业协调难度的目标。     

基于射线跟踪的空地毫米波传播损耗预测

传播毫米波传播损耗模型假设收发端天线高度比较低,不直接适用于空地传输场景,本文基于射线跟踪原理提出了一种空地场景下毫米波通信的传播损耗统计模型。该模型推导分析了视距、反射、绕射和无信号四种不同传播情况的路径概率,并综合考虑了环境、频率、距离和天线高度等因素对路径损耗的影响。仿真分析结果表明,本文模型对不同场景和传播高度都具有良好的适用性,对于非视距情况的细化分类使其计算结果,比传统模型更为精确且与射线跟踪仿真结果更为吻合,可用于空地毫米波通信系统设计和算法优化等领域。      

CMOS毫米波亚毫米波集成电路研究进展

近年来,随着工艺的不断进步,硅基集成电路已突破了仅适用于数字电路和低频模拟电路的传统观念,迅速拓展到毫米波甚至亚毫米波频段.在未来10年内,硅基工艺将具备覆盖毫米波频段的能力,并在部分器件与系统上实现到亚毫米波频段或太赫兹的跨越.我国在该领域起步稍晚,但在国家重点基础研究发展计划("973"计划)、国家高技术研究发展计划("863"计划)和自然科学基金等的支持下,已快速开展研究并取得进展.文中概要介绍了国际上在硅基毫米波亚毫米波集成电路与系统方面的研究背景和我国特别是东南大学毫米波国家重点实验室在CMOS毫米波亚毫米波集成电路方面的最新研究进展.     

面向6G的毫米波多频段多天线信道测量系统构建及实测验证

毫米波是5G和6G无线通信系统的关键技术.设计满足6G多频段、多天线、高动态范围需求的信道测量系统是6G无线信道研究面临的首要挑战.针对这一需求,本文构建了一种毫米波多频段多天线信道测量系统,可以覆盖24.25～28.5 GHz、31.8～33.4 GHz、37～42.5 GHz等毫米波频段,支持最高16×16天线配置.首先介绍该信道测量系统的架构与性能指标,提出多通道并行校准方案以及测量数据处理算法;其次,基于该信道测量系统开展26 GHz室内外场景的信道测量实验,分析路径损耗、时延扩展以及奇异值扩展等信道统计特性.通过对实测结果分析,验证了该信道探测器用于毫米波段测量的有效性.