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小型化双频辐射单元技术

时间:2022-10-11 00:00

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本文摘要:文章编号:1006-1010(2020)12-0018-06 小型化双频辐射单元技术 刘正贵孙彦明范雄辉 【摘 要】 针对5G大规模天线当前系统架构及技术方案提出了一种宽频小型化辐射单元从理论上分析了辐射单元宽频化和小型化实现的可行性;并通过HFSS仿真设计了一种小型化双频辐射单元来进一步验证辐射单元是使用双层辐射面相互耦合发生两个谐振点来实现双频特性同时接纳耦合馈电方式进一步扩展带宽辐射单元载体是基于印刷电路结构对地高度仅1/8波长尺寸小设计成本低可制造性强设计灵活度大。

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文章编号:1006-1010(2020)12-0018-06

小型化双频辐射单元技术

刘正贵孙彦明范雄辉

【摘 要】针对5G大规模天线当前系统架构及技术方案提出了一种宽频小型化辐射单元从理论上分析了辐射单元宽频化和小型化实现的可行性;并通过HFSS仿真设计了一种小型化双频辐射单元来进一步验证辐射单元是使用双层辐射面相互耦合发生两个谐振点来实现双频特性同时接纳耦合馈电方式进一步扩展带宽辐射单元载体是基于印刷电路结构对地高度仅1/8波长尺寸小设计成本低可制造性强设计灵活度大。

【关键词】宽频化;小型化;辐射单元

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.12.004

文章编号:1006-1010(2020)12-0018-06

引用花样:刘正贵,孙彦明,范雄辉. 小型化双频辐射单元技术[J]. 移动通信, 2020,44(12): 18-22.

f:频率

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.12.004

由图所示单个辐射单元在2 496—2 690 MHz/3 400—3 600 MHz频段驻波比<1.62.6G增益>8.2 dBi3.5G增益>8.28 dBi增益指标与表1、表2、表3所示的一般辐射单元性能指标一致因此该宽频及小型化辐射单元设计是可实现的同时能满足阵列天线剖析后模块的基本要求。

图5中巴伦1和巴伦2由两种双面PCB载体组成划分沿﹢45°和-45°偏向垂直设置巴伦PCB载体两面划分印刷了耦合馈电线和接地面巴伦PCB载体上端穿过辐射体且实现接地面与辐射体上的辐射面电气毗连;下端穿过功分板实现耦合馈电线与功分板电路电气毗连接地面与功分板地相毗连并牢固在反射板上这是半波对称振子的基本结构当激励增加在功分板电路上时电流沿耦合馈电线对第一层辐射面举行耦合馈电第一层辐射面末了通过耦合对第二层辐射面举行馈电发生两个谐振点实现双频特性。

1 宽频化可行性分析

我国在Sub-6GHz频段划分为中国移动分配了2 515—2 675 MHz和4 800—4 900 MHz频段的5G频率资源;为中国联通分配3 500—3 600 MHz频段的5G频率资源;为中国电信分配了3 400—3 500 MHz频段的5G频率资源为中国广电分配了4 900—5 000 MHz频段的5G频率资源。

能同时兼容多个事情频段的5G阵列天线最大水平地使用天面资源和降低网络建设成本是5G通信生长的一定趋势。无论是PCB辐射单元还是接纳LDS(Laser Direct Structuring激光镭雕成型)技术实现模塑一体化成型的塑料辐射单元基本形式和传统的4G压铸辐射单元一致仅载体差别而已。三种辐射单元载体形式 如图1所示

为最大水平使用天面资源和降低网络建设成本现在主设备上针对大规模天线要求设计包罗2.6 GHz/3.5 GHz(2 496—2 690 MHz/3 400—3 600 MHz)事情频段的32TR/32TR双频5G大规模天线能同时满足中国移动和中国联通或中国移动和中国电信的共站建设需要。该天线技术方案需设计2 496—2 690 MHz/3 400—3 600 MHz双频辐射单元。

相对于传统的4G压铸辐射单元PCB辐射面载体可接纳成本较低的FR-4巴伦可接纳特性稳定的PTFE质料相同尺寸巨细辐射单元单价可减小50%以上。现在行业内塑料振子以单体形式应用不多单价基本与压铸振子持平主要材质是LCP而应用较多的是基于PPS质料的多合一结构辐射单元将辐射单元和功分网络集成在一起相对于通例的辐射单元和功分网络板成本更低。

实现宽频的方法许多双层辐射面发生双谐振点的方法是较为常见的扩展带宽手段同时馈电形式接纳耦合馈电可进一步实现宽频。

2 小型化可行性分析

在基站天线领域大规模天线阵列系统(Massive MIMO)被认为是未来5G最具潜力的传输技术5G基站将传统的射频拉。


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