5g微带阵列天线汇总

5G基站天线研究——5G基站天线由NSA到SA形式的过渡2019年6月6日，工信部向中国三家通信公司和广电网络发放5G商用牌照，标志着移动通信网络正式进入level 5。

近年来，无线移动通信的发展突飞猛进，仅仅半个世纪的时间，移动通信便从第一代的移动通信系统（1G）发展到如今即将商用的第五代移动通信系统（5G）1。

但发展至今，仍然有许多无法解决的问题在挑战着科学家们。

天线，是用于收发射频信号的无源器件，其决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标，是通信系统的核心。

按照在通信网络中的应用，天线可以分为无线通讯终端天线和网络覆盖传输天2。

5G 基站的天线处于主要工作频段之外,在抗干扰能力方面要求很高3。

相较于4G，5G在网络架构、实现方式、运维及服务对象方面均发生了变化4。

第五代移动通信技术迅猛发展,随着国内 5G 通信基站的大量建设，其电磁辐射也成为环境监测和公众关注的焦点5。

随着 5G 的发展及推广,针对 5G 基站天线的研究热度越来越高，因为相较于4G，在5G通信系统中基站天线在功能上有着很大的变化，其中最为关键的功能即为波束扫描6。

目前，5G移动通信已初步实现商用7。

以前的老式的直板机和大哥大都是有外置天线的，就好像是收音机的天线，要是如今的手机安一个这样的天线，应该没什么接受的了。

当一种技术成为过时的代名词，其被淘汰就是意料之中的事，当大家开始把天线做在手机内部的时候，从那时候的塑料机到现在我们看到的一些三段式金属手机，其实原理上都大同小异，把手机拆开，在顶部和底部看到一些很奇怪的纹路，其实这就是内部的天线，为什么要做成这种弯弯曲曲的呢？因为天线必须要有一定的辐射长度才能正常的工作，而在内部空间有限的情况下，也只能做成现在所看到的样子了，这种就是FPC天线，简单来说就是把一小部分FPC(软性印刷电路)用作天线，但是这种已经十分少见了，大部分都换成了激光印刻(LDS天线)，直接把金属打印在塑料基材上，另外还有一种是PCB天线，原理和上面的一样,不同之处就是在电路设计时将天线线路设计成PCB上的铜线而取代天线这种元器件。

微带共形阵列天线研究与应用随着无线通信技术的快速发展，微带共形阵列天线在通信、卫星导航、智能电网等领域的应用越来越广泛。

本文将介绍微带共形阵列天线的研究与应用现状，分析其技术特点，探讨未来发展趋势。

关键词：微带共形阵列天线、无线通信、卫星导航、智能电网微带共形阵列天线是一种基于微带贴片天线技术的阵列天线，具有体积小、重量轻、易集成等优点。

随着无线通信技术的不断进步，微带共形阵列天线的研究与应用越来越受到。

近年来，国内外研究者对微带共形阵列天线进行了广泛的研究，取得了许多重要的成果。

例如，中国科学院上海天文台的李洪涛等人设计了一种应用于卫星通信的微带共形阵列天线，有效地提高了通信性能。

美国加州大学伯克利分校的张晓红等人研究了一种应用于无线局域网的微带共形阵列天线，实现了高速数据传输。

微带共形阵列天线在卫星导航、智能电网等领域也有着广泛的应用。

(1)结构：微带共形阵列天线的结构主要由微带贴片天线和共形阵列组成。

微带贴片天线负责辐射和接收电磁波，共形阵列则用于实现波束扫描、增益提高等效果。

(2)工作原理：微带共形阵列天线的工作原理是利用微带贴片天线的谐振特性，通过调整贴片形状、尺寸和位置等参数，实现对特定频率的电磁波进行高效辐射和接收。

(3)布局：微带共形阵列天线的布局主要是指贴片天线在载体表面的排列方式。

根据不同的应用需求，可以采用不同的布局方式，如线性布局、圆形布局、平面布局等。

微带共形阵列天线具有广泛的应用前景。

在通信领域，可以利用微带共形阵列天线实现高速数据传输和宽带通信。

在卫星导航领域，微带共形阵列天线可以提高定位精度和抗干扰能力。

在智能电网领域，微带共形阵列天线可以实现电力设备的远程监控和智能管理。

微带共形阵列天线还可以应用于无线传感网络、雷达探测等领域。

未来，微带共形阵列天线的研究与发展将面临更多的挑战与机遇。

一方面，研究者需要解决微带共形阵列天线的带宽窄、增益低、方向图可控性差等问题。

5g毫米波基站架构5G毫米波基站架构在现代通信领域中起着关键作用。

毫米波技术是指在毫米波频段进行通信的技术，该频段具有较高的频率和较大的带宽，能够提供更快的数据传输速度和更低的延迟。

基站是实现无线通信的关键设备，它们负责接收和发送信号，将数据传输到用户设备。

5G毫米波基站架构主要由以下几个组成部分构成：1. 天线阵列：毫米波通信需要使用大量的天线来提供更好的信号覆盖和传输性能。

基站中的天线阵列通常由数十个或数百个天线组成，可以实现波束赋形技术，将信号聚焦在特定的方向上，提高信号的传输效率和覆盖范围。

2. 射频前端：射频前端是基站的关键组件之一，它负责将数字信号转换为射频信号，并将其发送到天线进行传输。

射频前端通常由放大器、滤波器、混频器等器件组成，可以实现信号的调制和解调，保证信号的传输质量。

3. 基带处理器：基带处理器是控制基站操作的核心部件，它负责信号的解码、编码和调度。

基带处理器可以根据网络负载和用户需求动态调整信道资源的分配，以提供更高的数据传输速度和更好的用户体验。

4. 网络接口：基站需要与核心网络进行连接，以实现与其他基站和用户设备的通信。

网络接口通常使用光纤或以太网进行传输，可以实现高速数据传输和低延迟的通信。

5. 辅助设备：为了确保基站的正常运行，还需要配备一些辅助设备，如电源供应系统、温控系统和安全监控系统等。

这些设备可以提供稳定的电力供应、保持基站的温度和环境适宜，并确保基站的安全运行。

5G毫米波基站架构是一个复杂的系统工程，它的设计和部署需要考虑多个因素，如信号传输距离、信号传输速度、信号覆盖范围等。

通过合理的设计和优化，可以实现更高效、更快速、更可靠的无线通信服务，为人们的生活和工作带来更多便利和可能性。

5G移动通信天线的研究与设计随着信息技术的不断发展，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

从最初的 1G 模拟通信到如今的 5G 高速通信，每一次技术的变革都带来了巨大的影响。

在 5G 时代，天线作为移动通信系统的关键组成部分，其研究与设计变得尤为重要。

5G 移动通信对天线提出了更高的要求。

与以往的通信技术相比，5G 需要支持更高的频段、更大的带宽、更多的天线端口以及更复杂的波束赋形技术。

这意味着 5G 天线需要具备更高的性能、更小的尺寸、更低的成本以及更好的适应性。

在频段方面，5G 不仅使用了传统的低频段，还引入了毫米波频段。

毫米波频段具有丰富的频谱资源，可以提供极高的传输速率，但同时也带来了巨大的挑战。

由于毫米波信号的传播损耗较大，天线需要具备更高的增益和方向性，以保证信号的有效覆盖。

此外，毫米波天线的尺寸较小，加工精度要求高，这对天线的设计和制造工艺提出了新的要求。

为了满足 5G 移动通信对带宽的需求，天线需要具备宽带特性。

传统的天线设计方法往往难以实现宽频带，因此需要采用新的技术和结构。

例如，多频段天线、宽带匹配网络以及新型的天线辐射单元等技术的应用，可以有效地拓展天线的工作带宽。

在天线端口数量方面，5G 采用了大规模多输入多输出（MIMO）技术，天线端口数量大幅增加。

这要求天线能够实现多个端口之间的良好隔离，以避免信号之间的干扰。

同时，大规模 MIMO 技术需要天线能够灵活地调整波束方向，实现对用户的精准覆盖和跟踪，这就需要采用先进的波束赋形算法和天线阵列设计。

5G 移动通信天线的设计面临着诸多技术难题。

首先是天线的小型化问题。

随着移动设备的轻薄化发展，天线的尺寸受到了严格的限制。

如何在有限的空间内实现高性能的天线是一个亟待解决的问题。

其次是天线的集成化问题。

5G 通信系统需要将天线与射频前端、基带处理等模块集成在一起，以实现系统的小型化和高性能。

这就需要解决天线与其他模块之间的电磁兼容问题，以及优化整个系统的性能。

0引言面向2020年及未来,移动通信技术和产业将迈入第五代移动通信(5G)的发展阶段。

5G 能够满足人们超高流量密度、超高移动性的需求,为用户提供高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务,还将渗透到物联网等领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,全面实现“万物互联”,有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的信息化服务需要。

5G 天线则是实现以上这些愿景至关重要的系统部件之一。

面对信息的快速增长,通信能力不足的弊端日益明显,多频带双极化天线成为一种主流选择,近来,具有堆叠贴片的紧凑尺寸双极化天线通过多模操作来提供双传输通道变得非常流行[1],但是由于存储空间的狭小,这些天线往往隔离较差并且增益较低,这也是要着重解决的难题。

与传统天线相比,可重构天线具有简化、小型化等许多优势,可以改变方向图、频率和极化性能,因此,非线性设备也被广泛用于无线通信系统中,在这种情况下,天线如果没有谐波抑制能力,就会出现电磁兼容性问题[2];而且,为了进一步提高能量转换的效率,抑制谐波是必不可少的。

在传统的系统设计中,通常会采用大容量、高成本和插入损耗滤波器来抑制谐波,但这又会影响系统的阻抗匹配,所以天线设计中也要注意这两者的平衡。

另一方面,尽管许多天线设计旨在达到尽可能大的工作带宽,然而由于各种通信系统的共存,在实现抗干扰传输的同时满足超宽带设计也很具有挑战性。

在4G 系统中,MIMO 技术已经获得较为广泛的应用,面对5G 在传输速率和系统容量等方面的性能挑战,天线数目的进一步增加仍将是MIMO 技术继续演进的重要方向。

同时,正如上文所提到,许多其他设计方案也在5G 智能终端的需求上显示出很好的应用前景,其中最有代表性的便是MIMO 天线、频率可重置天线和缝隙天线。

本文就5G 天线的研究现状做了介绍,展示了MIMO 天线、频率可重置天线及其他常见天线的设计,对天线设计中去耦合技术及带宽拓展技术作了阐述。

毫米波微带阵列天线研究随着通信技术的快速发展，毫米波微带阵列天线已成为无线通信领域的研究热点。

本文将介绍毫米波微带阵列天线的原理和特点，探讨其设计和实现方法，并分析实验结果。

本文将总结研究结论并展望未来研究方向。

毫米波微带阵列天线是一种基于微带天线技术的阵列天线。

微带天线具有体积小、重量轻、易共形、低成本等优点，而毫米波具有宽带宽、高速度、低延迟等特性。

因此，毫米波微带阵列天线具有潜在的广泛应用前景，如在5G通信、卫星通信、雷达等领域。

毫米波微带阵列天线的原理是利用微带天线的基本原理，将辐射单元集成在介质基板上。

辐射单元可以是矩形、圆形或其他形状，一般通过印制电路技术制造。

毫米波微带阵列天线的主要特点包括宽带宽、高定向性、低副瓣电平、高辐射效率等。

设计毫米波微带阵列天线时，需要考虑以下因素：阵列规模：根据应用需求，确定阵列规模大小。

一般来说，阵列规模越大，天线性能越好。

但同时需要考虑实现复杂度和成本等因素。

辐射单元排列：辐射单元的排列方式对天线性能有重要影响。

常见的排列方式包括直线型、圆环型、平面型等。

介质基板选择：介质基板的材料和厚度对天线的性能也有重要影响。

一般要求介质基板具有低损耗角、高介电常数等特性。

天线馈电方式：天线的馈电方式包括同轴线馈电、微带线馈电、耦合馈电等。

选择馈电方式时需要考虑阻抗匹配、功率容量等因素。

根据上述设计因素，可以采用数值仿真方法进行优化设计。

常用的数值仿真软件包括Ansoft HFSS、CST等。

设计完成后，需要进行实验测试以验证设计结果的正确性。

实验测试是验证毫米波微带阵列天线性能的关键环节。

一般需要进行远场测试和近场测试，以评估天线的辐射性能和方向图。

同时，还需要测试天线的增益、效率、带宽等指标。

实验测试结果可为进一步优化设计提供参考依据。

通过对毫米波微带阵列天线的深入研究，我们可以总结出以下毫米波微带阵列天线具有宽带宽、高定向性、低副瓣电平、高辐射效率等优点，具有广泛应用前景。

常用卫星通信天线介绍天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。

地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。

反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。

反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。

下文对一些常用的天线作简单介绍。

1．抛物面天线抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。

发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。

由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。

接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。

缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。

2．卡塞格伦天线卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。

主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。

从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。

由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。

对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。

修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。

目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。