摘要 — 天线阵列已有一百多年的悠久历史,伴随电子信息技术的发展而不断演进,在无线通信、雷达等系统中发挥着不可或缺的作用。随着电子信息技术的快速发展,全时间、全域、全空间网络服务需求爆发式增长,对天/空/地各类平台提出了新的通信需求。为了满足未来第六代(6G)无线通信对高容量、广覆盖、低延迟和强鲁棒性等日益增长的需求,在天/空/地通信网络中采用不同类型的天线阵列(例如,相控阵、数字阵列和可重构智能表面等)和各种波束成形技术(例如,模拟波束成形、数字波束成形、混合波束成形和无源波束成形等)具有可观的天线增益、复用增益和分集增益等优势。然而,为天/空/地通信网络启用天线阵列提出了特定、独特和棘手的挑战,引起了广泛的研究关注。本文旨在概述天线阵列使能的空间/空/地通信和网络领域。首先介绍天线阵列支持的空间/空中/地面通信和网络的技术潜力和挑战。随后讨论天线阵列结构和设计。然后,我们讨论了天线阵列推动的各种新兴技术,以满足空间/空中/地面通信系统的新通信要求。在这些新兴技术的支持下,空间通信、机载通信和地面通信具有独特的特点、挑战和解决方案
实现第五代新无线电 5G (NR) 或简称 5G 技术的驱动力包括传输大数据速率以及对更可靠连接、更快响应时间(低延迟)和更好覆盖范围的需求。在毫米波应用中,信号丢失变得至关重要,设计挑战也变得更加复杂。除了新兴的 5G 智能手机外,其他以极高频率运行且需要小尺寸的应用还包括可穿戴设备、小型基站、安全摄像头、自动驾驶汽车中的雷达装置以及众多物联网 (IoT) 设备。根据 Gartner, Inc. 的市场研究,到 2023 年,每年将生产超过 10 亿台毫米波装置。借助 AiP 技术,天线不再是无线设备中的单独组件,而是与射频 (RF) 开关、滤波器和放大器集成在 SiP 中。根据咨询公司 Yole Développement 的数据,预计到 2023 年,整个射频前端 (RFFE) 模块 SiP 市场规模将达到 53 亿美元,复合年增长率 (CAGR) 为 11.3%(图 1)。另一项市场预测显示,到 2025 年,5G 毫米波市场规模将增长 10 倍 [1]。支持基站和小型蜂窝基础设施将需要大量的半导体封装和系统集成支持。外包半导体组装和测试 (OSAT) 供应商通常最适合投资封装
在卫星通信中,链路边缘以及天线辐射特征是确保在空间和接地段之间提供牢固的通信联系的关键因素。用于遥测/遥控器和有效载荷数据传输,ISOFLUX天线被广泛用于卫星通信系统中,以有效地引导电磁波。为了降低复杂性和制造成本,首选简单的天线结构。在这项研究中,经过详细的文献调查,已设计了Polyrod天线,用于在低地球轨道卫星通信子系统的空间段中使用。所提出的polyrod天线在天线的60 0高度角下具有最大增益。此外,其阻抗带宽为750MHz(11%),足以在高数据速率发射器中使用。通过使用CST微波工作室TM,这是一种可商购的3-D电磁时间域求解器,方向性,增益,轴向比率,用于X波段的高程平面以及回报损失特征。基于获得的结果,可以在需要圆锥形束辐射图案的情况下使用设计的polyrod天线。
摘要 — 本文介绍了一种基于纯幅度数据的便携式天线诊断和特性分析系统。通过在被测天线 (AUT) 孔径前移动由运动捕捉系统跟踪的手持式探头来获取纯幅度样本。使用无相位源重构方法处理获取的测量值,以计算 AUT 孔径上的等效电流分布。最后,通过评估相应的辐射积分可以获得 AUT 的辐射图。与以前的工作不同,使用纯幅度数据避免了对相位参考的需求,为在操作条件下诊断和特性分析天线铺平了道路。这一事实,加上手持功能,使该系统非常方便测量已部署和机载天线。此外,这些纯幅度采集还简化了所需的硬件。该系统已通过从 Ka 波段到 300 GHz 的宽频率范围的测量得到验证。尽管不能期望达到与实验室条件下(包括无回声环境和高精度定位器)相同的精度,但该系统表现出了出色的故障检测能力,例如错误的幅度/相位分布,以及对远场的合理估计。
摘要 近年来,流体天线系统 (FAS) 作为 6G 无线网络的潜在竞争者而备受关注。流体天线多址 (FAMA) 是一种新技术,它允许每个用户通过单 RF 链端口流体天线不断移动到信号干扰比 (SIR) 最强的位置。FAMA 的研究工作主要集中于从多个方面提出与增强 FAMA 相关的模型和解决方案,包括 FAS 系统、增强正交和非正交多址、信道建模、分集增益、人工智能 (AI) 技术、FAMA 与其他 6G 新兴技术如智能反射面 (IRS)、多输入多输出 (MIMO)、太赫兹 (THz) 通信等。目前尚无涵盖 FAMA 所有这些重要方面的调查。基于几个关注点,本研究提出了 FAMA 的综合分类。首先,讨论 FAS 系统。然后,介绍 FAMA 机制及其信道建模和分集增益。随后,我们将 FAMA 与 IRS、MIMO、THz 通信等其他新兴技术相结合,并提供了增强 FAMA 的 AI 方法。最后,我们介绍了各个领域进一步研究的潜在研究方向。在设计和增强 FAS 系统、通过 FAMA 促进通信以及将其与 6G 的其他尖端技术相结合时,本文可以作为参考或指导。
摘要。本文提出了一种基于深的神经网络(DNN)的方法,用于8个元素分阶段阵列天线的辐射模式合成。为此,将所需辐射模式的181点作为输入到DNN和阵列元素的相位作为输出提取。现有的辐射模式合成技术的DNN技术并不直接适用于数据集大小随数组尺寸呈指数增长时。为了过度使用这个瓶颈,我们提出了为DNN生成数据集的新颖有效的方法。具体而言,通过杠杆,分阶段阵列天线的恒定相移特性,数据集大小减少了几个数量级,并独立于阵列大小。这在速度和复杂性方面具有相当大的优势,尤其是在实时应用中,因为DNN可以立即学习和综合所需的模式。通过使用理想的方形梁和最佳阵列模式作为DNN的参考输入来验证所提出方法的实现。MATLAB和CST中产生的结果证明了所提出的方法在合成所需的辐射模式中的有效性。
我开始做每一件事。我征集手稿。编辑它们,拿走海报,卖广告。当 10 家商店卖出 10 份订阅后,在 Jim Morris 的 WA6EUX(现在的 K6MH)的帮助下,将杂志送到了 850 多家商店,每月包装 850 捆杂志并邮寄,为新订户剪裁模板,印刷数千份杂志包装纸或订户副本,寄出发票、广告和商店副本,制作银行存款,装订书籍,等等。工作量很大,但我还是完成了。尽管 CO 所做的一切都让我失望。在那之后的 10 年里,我是保时捷俱乐部的主席,组织汽车拉力赛,帮助美国 Merlsa 巡回赛,帮助我组织 ARRL 纽约会议,并尽我所能照顾生病的妻子。1960 年是忙碌的一年,哎呀,我当时几乎和 30 多年后的现在一样忙。
薄膜天线技术是一种非常有前途的实现大口径、轻质量、小收纳体积的方法。在过去的几十年中,有源和无源薄膜天线得到了广泛的研究,但由于面形精度保持、在轨可靠性、环境兼容性等诸多挑战,其实际星载应用很少。本文总结了星载薄膜天线的历史和最新进展,分别介绍了曲面反射器、共形有源薄膜天线、平面阵列薄膜天线和平面反射阵列薄膜天线。介绍了射频设计、展开机理、材料、实验、应用和分析方法。通过总结现有薄膜天线的优势和挑战,本文旨在展望星载薄膜天线存在的问题和未来发展趋势。
分形结构是一种独特的几何形状,在自然界中的许多物体中都可以看到,例如云、海岸线、DNA、树木甚至菠萝。这种结构具有多种几何形状、自相似性和空间填充特性。由于这些特性,分形几何形状是无线通信中天线小型化的首选。许多情况都需要小型紧凑型天线,包括体内通信。在本文中,我们回顾了分形天线研究的最新趋势和进展,特别是用于体内通信的可植入天线的小型化。该综述来自从 IEEE、PubMed、Nature、MDPI、Elsevier 和 Google Scholar 等在线图书馆收集的文章。因此,我们收集了 60 多篇与分形植入式天线和体内通信相关的文章。事实上,在过去的几十年里,许多研究人员已经提出了一种具有分形几何的可植入紧凑型天线。分形几何允许在天线的较小区域内布线更长的电气长度。然而,设计分形天线仍有几个挑战,包括带宽、制造复杂性和单元间干扰。关键词:分形几何、分形天线、体内通信、无线通信、可植入天线简介
摘要 医疗保健技术的进步要求开发高效、微型的植入式医疗设备。本文介绍了一种用于头皮生物医学应用的超宽带植入式天线,涵盖工业、科学和医疗 (ISM)(2.4 − 2.48 GHz)频段。所提出的天线安装在 0.1 − mm 厚的液晶聚合物 (LCP) Roger ULTRALAM(tan δ = 0.0025 和 ε r = 2.9)上,用作覆盖层和基底层的介电材料。LCP 材料因其柔韧性、顺应性结构和生物相容性等理想特性而广泛用于制造电子设备。为了保持电气小辐射器的能力并实现最佳性能,所提出的天线的体积设计为 9.8 mm3(7 mm × 7 mm × 0.2 mm)。在辐射贴片中增加短路针和开口槽,以及在接地平面中增加封闭槽,有利于天线的小型化、阻抗匹配和带宽扩展。值得注意的是,该天线在 ISM 频段的峰值增益为 − 20.71 dBi,阻抗匹配带宽为 1038.7 MHz。此外,根据基于低特定吸收率的 IEEE C905.1-2005 安全指南,该天线可以安全使用。为了评估植入式天线的性能,在均质和异构环境中进行了有限元仿真。为了验证,在装满碎猪肉的容器中进行测量。模拟结果与测量结果一致。此外,还进行了链路预算分析,以确认无线遥测链路的稳健性和可靠性,并确定植入式天线的范围。