2019天线年会交流-毫米波有源相控阵现状及其发展趋势

相控阵天线技术的应用及未来发展趋势无线通信技术是现代化社会的重要基础设施之一。

而天线作为无线通信的关键组件，具有决定性的影响。

一种新型的天线技术——相控阵天线技术，近年来受到越来越多的关注。

相控阵天线技术通过电子调节单元阵列，能够控制无线信号的发射和接收方向，实现空间波束形成。

本文将简要介绍相控阵天线技术的基本原理及其在各个领域的应用，并对未来发展趋势进行探讨。

一、相控阵技术的基本原理相控阵技术是基于线性阵列的理论基础，其核心思想是通过电调单元阵列控制波束方向和波前形状。

通过调整电器单元的相位、振幅和极化状态，从而实现波束形成，控制波向。

相控阵技术主要包括以下两个方面的工作：（1）阵列设计：通过制造适当指定大小阵列，并将其分成相等部分阵列，聚焦调制适当的电流、智能电磁波发射器、电磁波接受器，实现阵列辐射成若干区域的强信号，从而实现波束形成。

（2）相位控制：相控阵技术通过电路调节不同元件的相位，保证不同元件形成的波前合成为期望的波前。

具体方法为：在所有基本元件间安装数字相移器，对于信号到达每一个元件的时间，通过计算求解出需要对元件设置的相位差，以实现相位的调节，最终实现波束的控制。

二、相控阵技术的应用相控阵技术具有广泛的应用领域。

下面将简要介绍其在军事、民用通信和雷达系统等各个领域的应用。

1、军事相控阵技术已经广泛应用于军事领域中的雷达系统。

在军事应用领域中具有极为重要的意义。

相控阵雷达具有精准的定位和目标跟踪等优势，可以有效地识别和追踪敌人。

在海上防御领域中，相控阵技术可以用于发现敌方舰队的位置以及船舶编队等信息的探测。

2、民用通信相控阵天线技术在民用通信领域也有着广泛的应用。

无线通信是现代社会的重要组成部分，相控阵技术可以提高通信信号的传输质量，减少信息的暴露。

同时，相控阵技术可以大大提高通信网络的容量，使得更多的人能够享受到高品质的通信服务。

例如，在车载通信系统中，通过使用相控阵天线技术，可以有效提升车辆之间的通信效率和通信质量。

天线的发展现状及趋势天线是指将电磁波从空间中传输到接收器中的装置，广泛应用在通信领域。

随着无线通信和物联网的快速发展，天线技术也在不断进步和创新。

目前，天线的发展现状主要体现在以下几个方面：1. 小型化：随着电子设备的迅猛发展，人们对天线的体积要求越来越小。

因此，天线制造商正在努力研究和设计体积更小、更轻巧的天线，以适应各种小型设备的需求。

2. 多频段：现代通信系统需要支持多种频段的信号传输，因此多频段天线的研发成为一种趋势。

天线制造商正在致力于设计能够覆盖多个频段的天线，以提供更广泛的通信支持。

3. 定向天线：为了提高无线信号的传输距离和传输速度，定向天线的研发也逐渐得到重视。

定向天线可将信号集中在某个方向上，减少信号的衰减，提高通信质量。

4. 天线阵列：天线阵列通过将多个天线组合在一起，形成一个天线矩阵来增强无线信号的接收和发送能力。

天线阵列具有更好的方向性和增益，广泛应用于雷达、卫星通信等领域。

未来，天线技术的发展趋势可能出现以下几个方向：1. 高频段应用：在运营商努力推动5G网络的建设和发展中，天线技术也将面临更高频段的挑战。

天线制造商将致力于研发适用于更高频段的天线，并提高天线的频率响应和信号处理能力。

2. 自适应天线：自适应天线可根据环境和特定条件自动调整其性能，以提供更好的信号传输效果。

这种天线技术可以提高无线通信系统的灵活性和适应性。

3. 天线和射频芯片的集成：将天线和射频芯片集成在一起可以提高通信设备的性能和效率。

这种集成可以减少信号传输过程中的能量损失和杂散信号干扰。

4. 智能化和自动化：随着物联网的快速发展，智能化和自动化的需求也在不断增加。

未来的天线可能具备智能识别和自动优化的功能，以适应不同的通信场景和需求。

综上所述，天线的发展正朝着小型化、多频段、定向天线、天线阵列等方向发展。

未来，随着无线通信和物联网的蓬勃发展，天线技术有望越来越智能化、集成化和自适应。

相控阵天线关键技术发展趋势
薛王伟;张剑云
【期刊名称】《现代防御技术》
【年(卷),期】2007(035)001
【摘要】相控阵天线必然朝着降低成本和提高性能的趋势发展,因此从以下几个方面分析其关键技术的发展方向:增加带宽,提高T/R组件的附加功率效率,移相器技术,数字化电路,以及引入稀布阵技术等.对相控阵技术的需求也是对这些相关技术发展的一种重要的推动力.
【总页数】5页(P96-100)
【作者】薛王伟;张剑云
【作者单位】解放军电子工程学院,305教研室,安徽,合肥,230037;解放军电子工程学院,305教研室,安徽,合肥,230037
【正文语种】中文
【中图分类】TN821+.8
【相关文献】
1.共形相控阵天线的应用与关键技术 [J], 张光义
2.微带天线在相控阵天线应用上的关键技术探讨 [J], 司军
3.毫米波相控阵天线关键技术分析 [J], 张艳杰
4.光控相控阵天线的关键技术 [J], 蒋国锋
5.天基雷达大型可展开相控阵天线及其关键技术 [J], 陈升友
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毫米波有源相控阵现状及其发展趋势毫米波有源相控阵（Active phased array at millimeter wave）是一种将毫米波频段和相控阵技术相结合的无线通信技术。

毫米波有源相控阵利用大量发射天线单元和接收天线单元，通过相对位相控制和幅度控制实现对无线信号的发射和接收。

这种技术具备传输速率高、抗干扰性强、抗衰落性好等优点，因此在5G通信、雷达、无人机通信等领域中有着广泛的应用前景。

目前，毫米波有源相控阵在5G通信领域得到了广泛的关注和研究。

由于毫米波频段具备大带宽的特点，可以提供高数据传输速率，因此被认为是5G网络实现高速、低延迟通信的关键技术之一、而有源相控阵技术的运用可以实现对毫米波信号的精确指向性传输和接收，提高通信质量和覆盖范围，同时也能够降低功耗和成本。

然而，毫米波有源相控阵在实际应用中仍面临一些挑战。

首先是信号传输损耗问题，毫米波信号的传输衰减较大，需要更多的中继设备来提供覆盖，并且大量的天线单元的布局也会增加系统的复杂度。

其次是天气影响问题，毫米波信号对大气中的雨雾和其他雨滴会产生严重的信号衰减，因此在设计中需要考虑天气状况对信号传输的影响，以保证通信质量。

针对上述问题，目前的研究方向主要包括以下几个方面：首先是信号处理算法的研究，通过引入自适应波束形成和干扰抑制算法，提高信号传输效果和系统容量；其次是天线设计的优化，包括天线单元的布局、尺寸、天线阵列的形状等方面，以提高天线的性能和覆盖范围；另外，对于天气影响问题，研究人员也在探索如何通过改进天气预测算法和降低信号衰减的方法来提高信号传输质量。

虽然毫米波有源相控阵还面临一些技术挑战和应用限制，但随着5G 通信技术的快速发展和商用化进程的推进，相信在不久的将来，毫米波有源相控阵将在通信领域有更广泛的应用。

它将为无线通信提供更高的传输速率和更可靠的连接，从而推动智能化、物联网等应用的发展，并促进数字经济的蓬勃发展。

毫米波技术的国内外发展现状与趋势chenpufeng@【主要整理与翻译自“mm-Wave Silicon Technology, 60GHz and Beyond, Ali M. Niknejad, Hossein Hashemi, Springer 2008”，以及部分网络资料，如有侵权请勿怪！】随着千兆比特流（Gb/s）点对点链接通信、大容量的无线局域网（WLAN）、短距离高速无线个人局域网（WPAN）和车载雷达等高速率宽频带通信应用的市场需求不断扩大，设计实现具有高集成度、高性能、低功耗和低成本的毫米波单片集成电路（MMIC）迫在眉睫。

毫米波可以广泛应用于军事雷达系统、射电天文学和太空以及短距离无线高速传输等领域。

采用GaAs 或InP基的毫米波频段的MMIC已经应用于军事上的雷达和卫星通信中。

由于GaAs和InP材料具有较高的电子迁移率和电阻率，因此电路可以获得较好的RF性能，但成本较高。

由于受到成本和产量的限制，毫米波产品还没有真正实现商业化。

作为成熟的工艺，Si基CMOS具有低成本、低功耗以及能与基带IC模块的工艺相兼容等优点，但是与GaAs相比，其在高频性能和噪声性能方面并不具备优势。

然而，随着深亚微米和纳米工艺的日趋成熟，设计实现毫米波CMOS集成电路已经成为可能。

近年来，美、日、韩等国相继开放了无需授权使用的毫米波频段（北美和韩国57-64GHz，欧洲和日本59-66GHz），从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究。

可以预期，在今后几年里，毫米波CMOS技术将会突飞猛进，成为设计毫米波MMIC的另一种有效的选择。

硅基毫米波的研究起始于2000年左右，同年Berkeley的无线研究中心专门设立了60GHz项目，但是当时很少有人认为硅技术能够应用于60GHz频段。

而时至今日，毫米波的研究已经从一项模糊的课题演变至今日的研究热点，引起了工业界与风险投资商的浓厚兴趣。

目前，该项研究已经拓展到了商业领域，NEC、三星、松下和LG等消费类电子厂商共同成立了WirelessHD联盟来推动60GHz技术在无压缩高清视频传输中的应用，并于2007年制定了相关协议白皮书。

相控阵雷达市场发展现状引言相控阵雷达是一种通过控制多个天线单元进行相位和幅度调控的雷达系统。

相较于传统的机械扫描雷达，相控阵雷达具有扫描速度快、目标跟踪准确等优势。

本文将对相控阵雷达市场的发展现状进行分析。

市场概况相控阵雷达市场在过去几年呈现出快速增长的趋势。

其应用范围广泛，包括军事、航空航天、交通运输等领域。

主要的市场驱动力包括军事现代化的需求增长、民用领域对高性能雷达设备需求的增加等。

市场细分根据应用领域的不同，相控阵雷达市场可以被细分为军事市场和民用市场。

军事市场军事市场一直是相控阵雷达的主要应用领域。

不论是战斗机、舰船还是导弹防御系统，都对高性能的相控阵雷达有着强烈需求。

随着军事现代化进程的加速，相控阵雷达在军事市场的需求将持续增长。

民用市场相控阵雷达在民用市场的应用也日益广泛。

在航空航天领域，相控阵雷达可以提高航空器的安全性和导航精度。

在交通运输领域，相控阵雷达可以应用于自动驾驶技术中的障碍物检测和跟踪，为交通管理带来更高效的解决方案。

市场竞争相控阵雷达市场存在较为激烈的竞争，主要竞争者包括雷神、诺德、雷达工业等。

这些公司在研发和生产方面具有强大的实力，并在军事和民用市场上都有相应的份额。

技术创新和产品质量是决定市场竞争力的关键因素。

市场前景相控阵雷达市场具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步，相控阵雷达的性能将不断提高，应用领域也将进一步扩展。

在军事领域，相控阵雷达将成为未来战争的重要武器。

在民用领域，相控阵雷达将为智能交通、无人机等领域带来更多的创新应用。

总结相控阵雷达市场在军事和民用领域都呈现出良好的发展势头。

随着技术的发展和应用领域的扩大，相控阵雷达市场的前景广阔。

各大公司在技术创新和产品质量上的投入将直接决定其在市场竞争中的地位。

关于5G毫米波相控阵的调研摘要：当今，5G市场已经开始升温，各厂家（Anokiwave、博通、英特尔、Qorvo、高通、三星、华为）正在开发5 G芯片， 5G已经成为中国乃至国际市场上的一种潮流。

本报告主要对5G毫米波的现状、面临挑战、以及涉及工艺进行调查，从而了解衰减器与移相器在5G 60GHz情况下的发展前途。

关键词：5G;毫米波；60GHz; 28GHz；SiGe；一关于5G（一）：5G的基本概念第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G。

也是4G之后的延伸，正在研究中，网速可达5M/S - 6M/S .(二)：发展状况及影响5G市场已经开始升温。

Anokiwave、博通、英特尔、Qorvo、高通、三星以及其他不断涌现出来的厂商，正在开发5G芯片。

完成5G网络部署还面临诸多挑战，举个例子，虽然设备商和芯片厂商已经在开发5G产品，但5G标准还没有确定。

1、发展2G：是第二代手机通信技术规格的简称，一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息；只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。

3G：第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。

3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上4G：是第四代移动通信及其技术的简称，3G是第三代移动通信技术的简称。

相比3G，4G带宽更高，能够传输更高质量的视频及图像。

5G：网络将有更大的容量和更快的数据处理速度，通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能。

5G的容量预计是4G的1000倍2、状况国内：早在2009年，华为就已经展开了相关技术的早期研究，并在之后的几年里向外界展示了5G原型机基站。

华为在2013年11月6日宣布将在2018年前投资6亿美元对5G的技术进行研发与创新，并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络。

天线的发展现状及趋势天线是无线通信中的重要组成部分，随着无线通信的发展和应用的不断增加，天线的发展也呈现出一些特点和趋势。

首先，天线的发展趋势是多频段、宽频带和宽角度。

随着无线通信设备的不断增多，常常需要在同一个设备上同时支持多个频段的通信，而传统的天线通常只能工作在一个特定的频段上。

因此，多频段天线的需求逐渐增加，能够同时覆盖多个频段的天线成为市场的重要需求。

同时，随着通信速度的提升，宽频带天线的需求也越来越大。

另外，由于无线通信信号的覆盖范围要求越来越广，天线的辐射角度也要求越来越宽，能够实现宽角度辐射的天线也是未来的发展趋势。

其次，天线的发展趋势是小型化和集成化。

无线通信设备的体积和重量要求越来越小，因此天线也需要相应地进行小型化。

此外，集成化也是天线的发展趋势之一。

传统的天线通常是独立的组件，需要通过电缆连接到无线设备。

而集成化的天线可以直接安装在设备的板上，无需通过电缆连接，从而提高了系统的可靠性和整体性能。

再次，天线的发展趋势是多模式和多功能。

未来的通信系统将支持多种通信模式，如蜂窝通信、卫星通信、物联网等。

为了适应不同的通信模式，天线需要具备多模式的能力，能够在不同的通信模式下工作。

此外，随着无线通信应用的不断扩展，天线也需要具备多种功能，如方向性、干扰抑制等。

这将推动天线技术的进一步发展和创新。

最后，天线的发展趋势是智能化和自适应。

随着物联网和智能设备的快速发展，天线也需要具备智能化的能力，能够自动感知和调整天线的辐射特性，以适应不同环境和应用场景的需求。

此外，自适应天线也是未来的发展方向，能够根据接收到的信号的强度和质量，自动调整天线的工作状态和参数，以提高通信质量和性能。

综上所述，天线的发展趋势是多频段、宽频带和宽角度、小型化和集成化、多模式和多功能、智能化和自适应。

随着无线通信的不断发展和应用的不断推进，天线技术也将不断创新和进步，以满足不断增长的市场需求。

毫米波技术的国内外发展现状与趋势【主要整理与翻译自“mm-Wave Silicon Technology, 60GHz and Beyond, Ali M. Niknejad, Hossein Hashemi, Springer 2008”，以及部分网络资料，如有侵权请勿怪！】随着千兆比特流（Gb/s）点对点链接通信、大容量的无线局域网（WLAN）、短距离高速无线个人局域网（WPAN）和车载雷达等高速率宽频带通信应用的市场需求不断扩大，设计实现具有高集成度、高性能、低功耗和低成本的毫米波单片集成电路（MMIC）迫在眉睫。

毫米波可以广泛应用于军事雷达系统、射电天文学和太空以及短距离无线高速传输等领域。

采用GaAs 或InP基的毫米波频段的MMIC已经应用于军事上的雷达和卫星通信中。

由于GaAs和InP材料具有较高的电子迁移率和电阻率，因此电路可以获得较好的RF性能，但成本较高。

由于受到成本和产量的限制，毫米波产品还没有真正实现商业化。

作为成熟的工艺，Si基CMOS具有低成本、低功耗以及能与基带IC 模块的工艺相兼容等优点，但是与GaAs相比，其在高频性能和噪声性能方面并不具备优势。

然而，随着深亚微米和纳米工艺的日趋成熟，设计实现毫米波CMOS集成电路已经成为可能。

近年来，美、日、韩等国相继开放了无需授权使用的毫米波频段（北美和韩国57-64GHz，欧洲和日本59-66GHz），从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究。

可以预期，在今后几年里，毫米波CMOS 技术将会突飞猛进，成为设计毫米波MMIC的另一种有效的选择。

硅基毫米波的研究起始于2000年左右，同年Berkeley的无线研究中心专门设立了60GHz项目，但是当时很少有人认为硅技术能够应用于60GHz频段。

而时至今日，毫米波的研究已经从一项模糊的课题演变至今日的研究热点，引起了工业界与风险投资商的浓厚兴趣。

目前，该项研究已经拓展到了商业领域，NEC、三星、松下和LG等消费类电子厂商共同成立了WirelessHD联盟来推动60GHz技术在无压缩高清视频传输中的应用，并于2007年制定了相关协议白皮书。

卫星移动通信相控阵天线研究现状与技术展望摘要相控阵天线是一种可以覆盖全空域的卫星通信设备，由七面阵围成一个台体，在台体的每一面阵上通常都会设置四个单元的相控阵天线，天线所有单元发射的波束会覆盖整个空域，顶部面阵所发射的波束会覆盖上半空间的所有区域，侧面六个面阵所发射的波束会覆盖仰角的所有空域。

此外，在系统内部，通常采用开关进行切换控制不同面阵工作的状态。

同时。

每一面阵中，单元相控阵进行波束不间断扫描，极大地扩大了波束的覆盖范围，增强了移动通讯的服务能力。

另一方面，通过系统内部的传感系统和控制设备可以实现对卫星的自跟踪。

这种技术可以用于各种移动通信设备上。

关键词多面阵；全空域；相控阵天线；卫星通信随着我国卫星技术逐渐成熟，移动通信技术也获得了快速发展，其中通信设备终端的天线越来越向着轻量化、小型化、低剖面、高增益的方向发展。

而天线技术的市场需求日益增加。

尤其在国防建设、边远山区通信、应急抢险救灾和处理突发事件的现场指挥等重要场合，其作用显得极其突出。

而通过移动通讯载体和卫星进行实时信息传输，逐渐成为军民两用的重要需求和天线技术的发展趋势。

1 卫星通信的天线技术的种类及相控天线的优缺点现阶段，卫星通信天线技术主要有：相控阵天线、平板阵列天线和抛物面天线。

相控阵天线因为其科技含量更高技术更具有优势，而且功能强大，工作方式灵活多变，使用计算机控制的无惯性波束进行信息扫描，所以已成为了众多卫星应用和军用相控阵天线的主要形式，可以捕获和跟踪移动过程中的卫星信号。

因为具有明显的优越性，其成为未来移动地面站中的最重要的天线。

但其也存在缺点，比如在进行大角度扫描时，单一的相控阵天线会存在较大的增益恶化，这使得其在很多工作环境中不能充分发挥其性能的优越性。

为了克服相控阵天线的这一明显缺陷，许多研究人员采用了诸多措施，如将单元阵面设计为倾斜的，使得其和地面构成一定角度，但这种设计也还是存在一些弊端，如在低仰角时会存在难以抑制的较大栅瓣。