应用于5G的高隔离宽带MIMO手机天线设计

为满足5G移动通信的需求,文中设计了一款宽频带天线单元,并基于此分别提出了4×4和8×8多输入多输出(MIMO)手机天线。两个天线单元“背对背”紧密放置组成一个自去耦天线对,4×4 MIMO手机天线由两个天线对构成。天线结构简单、尺寸紧凑,可以覆盖3.3～6.6 GHz的工作频带,隔离度优于15.5 d B。在4×4 MIMO手机天线的基础上,保持天线单元结构不变,通过合理布局,将四个天线单元与天线对内的天线单元分别“背对面”放置构成8×8 MIMO手机天线。仿真和测试结果表明,该天线在3.4～6.1 GHz的工作频带内各天线单元间隔离度优于15 d B,满足实际工程需求,同时,文中分析讨论了单手持模式下的天线性能。     

5G背景下的大规模MIMO天线设计分析

随着科学技术的大发展,互联网技术水平大大提高。5G通信系统将逐渐形成,在这样的大背景之下,应用大规模MIMO天线设计已经成为了必然。本文就主要分析了5G背景下大规模MIMO天线设计的技术要点以及需要注意的问题,希望可以为相关人员了解这一方面知识提供帮助。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

一种小型宽带双极化5G基站天线

设计了一种适用于2G/3G/4G/5G移动通信的小型宽带±45°双极化基站天线。该天线由2对偶极子辐射片、2条微带馈线和1块反射板组成,辐射臂和微带馈线采用双面印刷工艺印刷在0.8 mm厚的FR4板,并固定放置于开有圆形槽的反射板上。对天线实物进行加工测试,测试结果表明,端口1工作频段为1.82～3.60 GHz,端口2工作频段为1.64～3.41 GHz;工作频段内,反射系数小于-10 dB,端口隔离度优于18 dB;交叉极化比在视轴方向大于17 dB,±60°方向大于15 dB;半功率波束65°左右,前后比优于18 dB,测试和仿真结果较吻合。所设计天线带宽宽,尺寸小,且制作工艺简单,成本低廉,适合批量生产,应用于5G移动通信基站中。     

5G通信与massive MIMO天线技术研究

5G通信相对4G优势是全方位的,特别是毫米波、小基站、massive MIMO、全双工、波束成形等5大技术,应用领域宽广如物联网、车联网、VR等,是面向2020年以后的通信需求的新一代通信系统。而大规模天线是未来天线的发展趋势,5G是无线关键技术之一,是5G通信的高速公路,但利弊共存,且其测试也具有挑战性。文章对5G通信与massive MIMO天线技术进行了研究。     

MIMO技术在5G移动通信阵列天线建模研究

由于传统方法建立的5G移动通信阵列天线模型重合系数较低,文中提出MIMO技术在5G移动通信阵列天线建模研究.分析了MIMO技术的优势与应用原理,结合MIMO技术优点提出基于MIMO技术的5G移动通信阵列天线建模方法.设计大规模阵列仿真建模算法生成建模指令,正确选择信息传输路径.借助一维大规模阵列快速计算流程,对矩阵天线...     

一种新型5G基站天线

本文基于注塑、电镀工艺设计了一种具有宽带、低剖面的双极化新型5G基站天线。该天线采用一分三微带功分器级联Y形金属探针给贴片进行馈电,该天线具有结构简单、低剖面、宽带、高隔离度等优点。在2.46-2.86GHz内回波损耗优于-25dB,三单元子阵增益大于11dBi,子阵内异极化隔离度大于-20dB,带内增益平坦度在0.5dB以内,该天线在5G基站大规模MIMO场景下具有较大优势。     

一种用于5G的大规模MIMO天线阵设计

设计了一种用于第五代移动通信系统的大规模MIMO天线阵。该天线阵采用8×8矩形排布,天线单元采用缝隙耦合馈电的贴片形式,通过蚀刻在上层地板上的两个正交H型缝隙对辐射贴片分别耦合馈电来实现±45°双线极化特性。所设计的天线阵工作在3. 4 GHz~3. 6 GHz,具有剖面低、结构紧凑、便于与射频前端集成化设计的特点,能够很好地满足下一代移动通信系统对天线阵的设计要求。     

面向车载鲨鱼鳍的宽频MIMO天线设计

为了解决车载通信天线工作频带窄、尺寸大等缺点,文中提出了一款应用于车载鲨鱼鳍外壳的新型小型化、宽带MIMO天线。为了实现天线的宽带特性,充分利用了印制单极子天线易于引入多谐振的特点,首先通过合理的尺寸设计,将单极子天线谐振频率设计至工作频段中;然后,使用缝隙加载技术,增加天线谐振模式数量并改善天线阻抗匹配特性,拓宽了天线带宽并实现了天线的小型化。为了验证天线实际性能,将天线安装于鲨鱼鳍外壳中进行了测试。结果表明,该天线可以覆盖824～5 000 MHz的频段范围,驻波比均小于3,增益最低1.9 d Bi、最高6.2 d B,效率均高于49.5%、最高达89.2%。该天线可满足车载通信系统对天线的宽带化和小型化要求。     

Design of a wideband Y-shaped antenna for the application in IoT and 5G communication

A small wideband Y-shaped antenna is presented in this paper. A monopole of Y-shaped with two rectangular-shape frequency shifting strip is used to produce a compact dimension of 10 mm × 12 mm on a 1-mm-thick FR4 substrate. The antenna has an impedance bandwidth (measured below ?10 dB from 39.57 to 44.63 GHz), a gain more than 4.9 dB, radiation efficiency of 81%, and voltage standing wave ratio (VSWR) < 2, within the bandwidth of interest, making it a viable option for 5G applications. The use of a (01.7850 × 2.6775 × 00.02) mm³ metallic strip located above the feed line is also shown to efficiently increase the antenna bandwidth to values greater than 5 GHz without affecting the other antenna parameters. Additionally, the measured results in comparison with the simulated results reveal negligible changes, confirming that the proposed antenna is also suitable for the applications of 5G with Internet of Things.     

Design of a wideband multi-standard antenna switch for wireless communication devices

A wideband Low Power Single Pole 6-Throw (SP6T) antenna switch has been designed for GSM/DCS/802.11b mobile standards using a newly improved architecture and fabricated using a pseudomorphic depletion mode 0.18 μm HEMT GaAs process. The switch exhibits less than 1 dB insertion loss and isolation performances from up to 53 dB at 0.8 GHz down to 42 dB at 2.5 GHz. The circuit DC power consumption is less than 500 μW in full power transmission condition and makes it suitable for use in mobile terminals like mobile phones or PDAs. The paper presents simulation results validated by experimental measurements on an IC prototype.     

一种陷波超宽带MIMO天线设计

提出了一款紧凑型陷波超宽带多输入多输出（ultra wideband multiple-input multiple-output,UWB-MIMO）天线,天线印制在FR4基板上,由两个相同的天线单元正交放置组成,尺寸是46 mm×46 mm×0.8 mm.天线单元由阶梯矩形组成,采用微带线馈电,在天线单元上蚀刻矩形开口谐振环,实现了陷波的功能,解决了无线局域网WLAN（5.15~5.85 GHz）的电磁干扰问题.通过在介质基板接地层的对称轴增加隔离枝节,使端口隔离度由-12 dB提高至-16 dB.实测结果表明:该天线的工作带宽为2.95~11.2 GHz,峰值增益是6.43 dBi,最大辐射效率可以达到97.96%,包络相关系数（envelope correlation coefficient,ECC）低于0.02.结果表明所提出的带有滤波功能的天线是一种有实际应用价值的紧凑型陷波UWB-MIMO天线.     

一种应用于4G/5G频段的新型8×8频率可重构MIMO系统设计

文章提出一种可应用于4G/5G工作频段且应用分集技术解耦的8×8频率可重构MIMO系统。八天线阵列中包括4个可切换于2.6 GHz频段和3.5 GHz频段的频率可重构天线模块以及4个应用于3.5 GHz频段的5G模块。由于频率可重构技术的应用,该系统可满足网络传输速率等多种要求,进一步提高终端设备的空间利用率和系统应用的灵活性。文章给出了MIMO系统切换前后的S参数和包络相关系数等参数的计算结果,结果显示出多天线阵列的可应用性。     

Robust transceiver design for wideband MIMO radar utilizing a subarray antenna structure

In this paper, we investigate the possibility to suppress interference in wideband multiple-input multiple-output radar. The idea is to employ tunable filters at the transmitter and the receiver sides, and to derive filter coefficients that result in optimal transmitted signals from a system performance point of view, for a given radar scenario. The system performance is measured in signal-to-interference-and-noise ratio (SINR) at the receiver output, from which the filter properties are derived. The focus is to suppress active jamming interference, and especially deceptive jamming interference. We discuss two ways to derive the transmit and the receive filters. Each procedure utilizes two different power constraints related to the transmit filters. To incorporate imperfections in the given scenario, a robust extension to the design problem is proposed. Two different robust methods are evaluated: one that utilizes a Taylor series expansion of the SINR, and one that exploits a worst-case SINR maximization. Numerical validation illustrates the possibility to suppress interference without actually forming a spatial null in the direction towards interference, and the necessity to design transmit filters that are robust to uncertainties in the given scenario.     

5G移动通信特殊成形基站天线设计

针对5G大范围覆盖的应用场景进行了设计探讨,提出通过对基站天线垂直面进行余割平方成形、以保证大范围覆盖应用场景下信号的均匀性的方法。首先通过算法推导,证明余割平方成形的功率辐射波束可满足5G信号均匀覆盖的要求;其次,采用约束最优化方法,把天线的方向性系数作为目标函数,把指定区域的波束电平作为约束函数,求解基站天线辐射单元的权值,得到满足余割平方成形的辐射方向图。在MATLAB环境下开发了实现此算法的程序。本文的创新之处在于用实际的单元方向图和约束最优化方法,在保证天线增益最优的前提下,综合出需要线阵列天线方向图。引入仰角单元与其他正常单元一起综合方向图,解决顶盲问题,是这个方法的一个应用实例。最后,仿真验证该方法,并设置场景对应用余割平方成形的天线与常规天线的信号覆盖进行比较,证明该方法对信号均匀性有极大的改善。     

一种可展宽频带的微带贴片天线

提出了一种可展宽频带的微带贴片天线。通过对普通矩形微带贴片天线进行切角而展宽频带。由贴片天线的谐振频率和该贴片上的电流分布出发,研究了产生宽带特性的机理。采用基于有限元算法的高频电磁场仿真软件ANSOFTHFSS对该天线的电特性进行计算,结果表明：该天线的阻抗带宽（S11〈-10dB）达到16％（370MHz）。证明了该方法的有效性。     

TD-LTE网络8阵元和2阵元天线应用研究

由于TD-LTE具有上下行对称的信道互易性,非常适用于采用8阵元波束赋形天线提高小区边缘用户吞吐量。但是,在网络实际建设中,由于8阵元天线受限条件较多,部分站点具有一定的建设难度。本文首先对TD-LTE 8阵元和2阵元天线性能及建设难度进行了对比分析,然后通过仿真分析了2阵元天线和8阵元天线混合组网的可行性,并在此基础上,对未来TD-LTE的网络建设提出了相关建议。