一种5G宽频双极化电磁偶极子天线设计

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0引言
随着5G (第五代移动通信系统)时代的到来,
静止轮毂5G 频段发生了改变,工业和信息化部正式发布《工业和信息化部关于第五代移动通信系统使用3300~3600MHz 和4800~5000MHz 频段相关事宜的通知》(工信部无[2017]276号),规划3.3~3.6GHz 和4.8~5GHz 作为5G 的工作频段。5G 通信采用了不少新技术,其中大规模多天线技术被认为是5G 关键技术之一,是唯一可以十倍甚至百倍提升系统容量的无线技术。同时,双极化天线能够通过极化分集和频率复用来有效增加通信容量和减小多径衰落,也是移动通信中常使用的天线形式。
cielab近些年来,电磁偶极子天线因具有稳定的单向辐射能力,在通信系统中被广泛关注。在国内外已经发表
的文章中,具有不同特性的电磁偶极子天线陆续被提出,例如低剖面特性、双极化特性等[1-6]。此外,印刷偶极子和宽带单极子天线因为质量小、损耗低以及剖面低等特性在移动通信系统中也得到广泛使用[7-8]。但上述电磁偶极子天线覆盖频段都不能满
足5G 通信的需求,基于以上研究,本文提出了一种工作在5G 频段的±45°双极化电磁偶极子天线。该天线阻抗带宽覆盖了5G 通信频段3.3~4.9GHz ,并且用较为简单的结构实现了天线的小型化和双
极化的要求。此外,天线单元具有尺寸小、高隔离、高增益、易于加工的特点,适合大规模多天线单元性能需求。
1单元设计
本文设计的电磁偶极子天线水平部分是电磁偶
极子单元。电磁偶极子双极化天线包含天线辐射部分和天线馈电两部分,其中天线辐射部分由平面偶极子、垂直短路柱和安装底板三部分构成。垂直方向上为金属垂直短路柱,垂直短路柱连接辐射贴片和底板,平面偶极子为椭圆环状贴片,双面印刷在FR4板材上。FR4板材相对介电常数为4.4,损耗角正切为0.002,厚度为1mm ,双面印制的椭圆环状贴片通过金属过孔连接,馈电部分采用同轴线馈电方式。天线单元反射板的3D 模型如图1所示,反射板尺寸为100mm ×100mm ×1mm 。
一种5G 宽频双极化电磁偶极子天线设计
刘小琴1,史红蓓2,宋玉玺1
(1.南京中新赛克科技有限责任公司,江苏省南京市;2.广东省电信规划设计院有限公司南京分院,江苏省南京市)
支架搬运车
提出一种用于5G (第五代移动通信系统)的宽带双极化电磁偶极子天线单元。
使用电磁仿真软件HFSS 进行建模仿真,分析垂直短路高度H 和馈电微带线宽度W 对双极化天线反射系数和隔离度性能影响,仿真给出天线3.5GHz 和4.8GHz 水平面和垂直面主极化和交叉极化方向图特性。仿真标明,天线在3.2~5GHz 带宽内S 参数性能和辐射特性满足要求。关键词
5G 天线;双极化;电磁偶极子;宽频天线
图1
天线单元反射板的3D 模型
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本文发布于:2024-09-23 21:24:31,感谢您对本站的认可!

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