高性能大规模校准网络一体化设计

通过精确控制5G系统中的大规模MIMO天线各单元的幅度和相位,实现的波束赋形技术可以提高天线增益和空间复用能力,因此该种天线需要相对应的校准网络对天线阵列进行定期校准。提出了一种一体化设计的1分32路校准网络,该校准网络采用带状线结构的印制板,在同一电路层上结合Wilkinson功分网络和平行线定向耦合器,工作频段为4.4~5.0 GHz。在工作频带内,所有端口驻波小于1.4,校准端口至32路射频端口的幅度一致性小于0.6 dB,相位一致性小于6.5°。测试结果表明该设计拥有良好的耦合度、幅相一致性及驻波特性,同时一体化设计降低了剖面高度并且使结构紧凑易于天线阵面集成。     

一种星载天线前端滤波功分组件设计

为抑制一颗卫星中多付天线之间的射频干扰,设计了一种用于天线前端的、采用滤波器与功分网络相串联原理的滤波功分组件。文中分析了低通原型滤波器和功分网络的等效电路,介绍了滤波功分组件的电性能和环境适应性设计方法。利用HFSS 仿真软件进行了模型仿真和参数优化,并制作了实物进行数据测试。滤波功分组件的实物测试结果为:总口驻波VSWR<1.06,通道插入损耗小于0.21 dB,带内幅度起伏0.05 dB,通道间幅度一致性±0.1 dB,通道间相位一致性±1°,带外抑制(X 波段)大于33dB。实际测试结果与仿真结果相一致。     

5G大规模天线技术发展及创新方向

针对5G大规模天线当前系统架构及技术方案,提出新的技术发展及创新方向,包括低剖面、轻量化辐射单元、高精度幅相校准网络、多合一密集辐射阵、高集成化去反射板设计、天线集成滤波器、天线与滤波器共模组,机械移相及数字成形相结合、5G 双频天线、4G＆amp;5G 融合天线等。针对每一个技术创新方向进行了概述和有益性说明。     

基于大规模天线系统的多通道校准算法研究

文章首先详细地给出大规模天线系统技术优势,并详细给出宽带信号多通道校准基本原理和步骤;然后提出一种新的应用于大规模天线系统的多通道算法,算法实现性能能够将多路待校准通道准确按照参考通道进行校准拟合,并满足系统对多通道幅相一致性的指标要求。实测数据分析表明:多通道校准校准结果可以满足时延、幅度和相位指标要求,保证大规模天线系统的波束赋形和空分复用性能最优。     

5G新型射灯天线在高层住宅小区中的应用研究

目前,射灯天线对打成为一种经济、有效的高层住宅小区覆盖手段。进入5G时代,对射灯天线提出了新的需求,通过对5G新型射灯天线测试分析,给出了5G新型射灯天线的应用建议,为后续推动5G新型射灯天线指标进一步优化及大规模应用提供参考。     

5G有源天线系统的OTA设计与实现

Massive MIMO技术已经在5G移动通信网络中被广泛地采用,从产品测试角度来看,鉴于5G有源天线系统设备中的天线被集成到射频RRU单元上,以及5G引入了更高的FR2频段,传统4G基站射频指标测试所采用的传导测试方法,在5G中将被OTA(空中接口)方式取替,OTA测试也成为FR1频段产品的推荐测试用例,FR2频段产品的默认测试用例。目前基于测试距离的不同可分为三大类OTA测试方案,远场、紧缩场、近场,远场是最直接的方案,但是路径损耗比较大,可用于测量功率水平比较高的指标;紧缩场是将电磁球面波在近距离转换为平面波后进行测量的一种方案;近场测试方案虽然路径损耗比远场低得多,宽带信号模式下相位的校准以及获得参考相位是难点,射频辐射测试结果与期望值略也有差异。本文拟在通过分析近场OTA测量系统稳定性的关键因素,提供一种通过自校准解决参考相位的问题并以较低成本、高效地进行多探头近场OTA测试方案,并对实际测试业务信号模式下的测量结果进行对比分析。     

集成天线的多通道瓦片式T/R组件测试

雷达T/R组件的集成度越来越高,已出现了将天线也集成在组件上的多通道瓦片式收发T/R组件。由于天线的集成,传统的传导测试方法无法对这种新结构T/R组件的电路性能进行直接测量。针对该问题,提出一种辐射对比测试方法,采用辐射法先对T/R组件天线单元进行测试,然后对集成天线的T/R组件进行测试,最后将天线对T/R组件电路性能的影响扣除,得到T/R组件电路的各项性能参数。在分析测试原理的基础上,对一种集成天线的多通道X波段的瓦片式T/R组件发射峰值功率、通道间相位一致性和接收增益等指标进行了试验测试,测试结果与电路直接测试对比,幅度误差<0.69 dB,相位误差<10.5°,满足工程应用需求。     

多探头球面近场的校准

在多探头球面近场测试系统中,每个探头形成的测试通道间幅度和相位特性是存在差异的,各个通道不一致,如不进行修正,将会影响近场测试精度.介绍一种多探头天线测量系统的探头校准方法,属于无线通信技术领域,利用校准工具按照正确的步骤校准,可以实现多探头相位和幅度的自动化校准.本校准方法有效校准探头极化间相互影响造成的误差,提高校准的精度和可靠性,并且可以满足高性能天线的测量要求.     

无线通信系统通道校准算法研究

多通道无线通信系统中各通道的校准是关键技术,通过设计特定的训练序列,并采用高效的快速算法,在线实时校正阵列天线系统多个通道的幅度和相位.分析了发射通道和接收通道的性能,理论分析和计算机仿真结果表明,该算法能校正通道之间的幅度和相位误差,而且实现简单,具有较好的校准性能.     

一种用于5G 移动通信终端的双频MIMO天线系统

为满足5G 移动通信系统对信道容量的要求,提出了一种应用于5G 移动终端的双频多输入多输出(MIMO)天线系统。它由沿移动终端两个长边垂直放置的八个天线单元组成。该天线系统可以覆盖中国工业和信息化部(MIIT)所规划的3.3 ~ 3.6 GHz 和4.8 ~ 5 GHz 两个频段,且低频段和高频段的天线效率分别高于61% 和50%。通过优化各天线的相对位置和放置方向,使得各端口之间的隔离度优于15 dB。为更好评估天线系统性能,计算了MIMO天线的包络相关系数(ECC)和信道容量(CC)。所得该MIMO 天线系统在工作频段内ECC均小于0.1,且信道容量峰值可以达到36.8 bps/ Hz。同时,制作并测量了MIMO 天线样品,测试结果与仿真结果表现出良好的一致性。     

基于联合用户分组及天线选择的大规模MIMO波束成形

大规模MIMO系统中,当小区用户数与基站天线数较大时,各用户的信道条件不尽相同,提出一种适用于大规模MIMO下行链路的基于联合用户分组及天线选择的迫零波束成形算法。将用户分成两组,选择信道条件较优的一组用户来接收信号,并为每一个发送数据流选择最优的基站天线组合进行通信,以较小的性能损失,换取大规模MIMO 射频电路的成本与功耗的大幅度降低。仿真结果证明,该算法能够较好地实现系统性能与硬件复杂度的折中。     

阵列天线近场校准方法及在波束形成中的应用

大型相控阵天线阵列由于天线口径很大,给天线远场测试带来很多困难,天线近场测试方法可以有效解决这类问题。本文在实际工程中利用天线近场测试方法对大型天线阵列的幅相误差进行了测试及校准。试验结果表明,此方法可以用于评估阵列天线的一致性。波束形成后,相对于接收机闭环校准,天线误差校准可以明显降低旁瓣,并且测角偏差明显减少,在短波低频段表现尤为突出。     

MIMO的天线系统设计

系统地描述了MIMO分集性能衡量指标,并对空间分集、方向图分集、极化分集进行了概念描述。进而根据MIMO系统天线设计的要求和特点,结合新型MIMO系统天线单元和天线阵列,分析了其设计思路,同时重点设计了一种用于MIMO系统的终端阵列天线,即单层矩形切角贴片天线,并对其S 参数和方向图进行了模拟和分析。模拟结果对合理设计MIMO系统发射和接收端天线阵列具有现实意义。     

基片集成波导全向滤波天线多天线阵列

设计、制作并测量了工作在Ku波段的、可用于频分复用(FDD)无线通信系统的基片集成波导缝隙辐射全向滤波天线及其多输入多输出(MIMO)天线阵列。滤波天线是将射频滤波器和天线辐射部分进行一体化、联合设计,以减少射频前端滤波器与天线间的连接所引入的插入损耗。经过仿真、制作、测量和比较,得出结论:独立全向滤波天线保持了辐射部分的全向辐射特性,同时能很好地抑制带外杂散信号,使输入端反射系数的过渡带变得陡峭。工作在13.6GHz和14.4GHz、带宽为100MHz的相邻频率的全向滤波天线隔离性能良好,可用于频分复用系统的收、发信道。多输入多输出天线阵列中的单个全向滤波天线辐射特性基本保持不变。     

基于模式抵消法的耦合环集成MIMO 天线

针对移动终端设备中MIMO 天线尺寸受限的问题,文中基于模式抵消法提出了一种耦合环结构的集成 MIMO 天线。在传统环天线结构中增加断点以调节共模频率使其与差模频率匹配,从而实现集成环天线的自解耦,无 需任何额外的解耦结构。仿真和测试结果表明,该耦合环集成MIMO 天线的-6dB 阻抗带宽为3.3~5.0GHz,隔离度 大于10 dB,天线的测试效率为52%~74%,包络相关系数(ECC)<0.15。此外,文中还进一步讨论了将该天线应用于实 际的5G 移动终端设备中。相比于已有研究,该设计具有结构简单、无需额外解耦结构、宽带等性能优势,具有较大的 工业应用前景。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口,且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器,明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明,带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB,4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi,26 GHz的最大增益11.7 dBi,〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性,且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元,相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

一种幅相一致性高可靠LC滤波器设计

针对批量生产的相控阵雷达发射-接收(T/R)组件对滤波器的幅相一致性要求较高的问题,该文分析了影响LC滤波器幅相一致性的因素,并从产品的电路原理和结构方面对与产品可靠性有关的元器件、工艺流程等因素进行了分析,设计了一款3 GHz带外抑制大于60 dB、多只间相位一致性≤5°、多只间幅度一致性≤0.2 dB的滤波器。结果表明,该滤波器具有较好的矩形系数、带外抑制和高幅相一致性,产品用于某高可靠星载系统T/R组件中,实现了批量生产对幅相一致性的要求。