包含一个双通道发射器,为 S 模式监视提供完整的询问旁瓣抑制 (ISLS) 操作。接收部分提供两个匹配通道,以支持接收器旁瓣抑制 (RSLS) 和方位角计算功能。该系统提供单脉冲回复处理,并在回复条件占优时自动切换到中心波束标记。
针对多用户第五代应用,提出了一种非常规的准模块化基站相控阵架构综合技术。通过在最佳不规则阵列的元素处保持均匀的幅度和线性前进的相位,可以实现功率高效的旁瓣抑制,从而有效地减轻用户间的干扰。布局不规则性是在阵列切片内实现的,该切片以旋转方式重复。采用顺序旋转技术来获得模块化并改善圆极化特性。使用改进的 k 均值聚类算法来形成最佳子阵列。仿真结果表明,所提出的准模块化拓扑在旁瓣性能和集成阵列设计复杂性之间提供了良好的折衷。
摘要:本文提出了一种77 GHz串馈贴片阵列天线的设计方法。该研究基于传统遗传算法,探索由相同微带贴片组成的不同阵列拓扑来优化设计。主要的优化目标是降低最大旁瓣电平(SLL)。采用该方法对一种用于汽车雷达的77 GHz串馈贴片阵列天线进行了仿真、加工和测量。天线长度限制不大于3 cm,阵列仅有单个紧凑串联,辐射贴片宽度约为1.54 mm。在用于优化的遗传算法中,将最大旁瓣电平设置为小于或等于-14 dB。测量结果表明,在77 GHz处,所提出的天线的增益约为15.6 dBi,E平面半功率波束宽度约为±3.8 ◦,最大旁瓣电平约为-14.8 dB,H平面半功率波束宽度约为±30 ◦。电磁仿真与测量结果表明,采用所提方法设计的77 GHz天线比本文相同长度的传统天线旁瓣抑制效果提高4 dB以上。
在电信智能天线系统中,透镜可用于主波束聚焦、旁瓣抑制和波束切换目的 [1]。透镜具有各种各样的形状和材质,但介电损耗非常低。陶瓷在较高温度下具有良好的稳定性,并且其介电常数可以调整。同时,它也有一个缺点,那就是制造温度高,导致制造过程中的能耗高,从而增加了生产成本。室温制造法 (RTF) 发明后,锂钼氧化物 (Li 2 MoO 4 ,LMO) 陶瓷的水基悬浮液可以在室温下制造,而不必在 400 ◦ C 以上的温度下制造 [2]。它的相对介电常数为 5.1,在 9.6 GHz 时的损耗角正切值为 0.0035 [3, 4]。此外,已经展示了 4 GHz 下的 LMO 陶瓷贴片天线 [5]。在 LMO 混合物中添加不同的介电材料可以改变其介电性能。 Li 2 MoO 4 -TiO 2 复合材料在 9.6 GHz 时的相对介电常数为 6.7–10.1,损耗角正切值为 0.0011–0.0038,具体取决于其体积百分比 [6]。(1 − x )Li 2 MoO 4 - x Mg 2 SiO 4 在 9 GHz 时的介电常数为 5.05–5.3(未提及损耗角正切)[7]。3D 打印 LMO 在 9.6 GHz 时的介电常数为 4.4,损耗角正切值为 0.0006 [8],据报道,超低介电常数 LMO 复合材料的介电常数为 1.12,损耗角正切值为 0.002 [9]。LMO 复合材料的射频应用研究尚处于早期阶段。在本信中,制作了直径为 30 毫米的钼酸锂 (Li2MoO4,LMO) 空心玻璃微球 (HGMS) 复合材料和透镜,并在 Ku 波段用波导馈源进行了分析。
植入式神经接口在帮助瘫痪、截肢或各种神经系统疾病患者恢复功能方面具有巨大潜力。为了精确映射大脑各个区域的神经活动并提高信息传输速率,记录通道的数量显著增加,最近的系统集成了数千个或更多通道 [1-2]。这就需要能够处理数百 Mb/s 吞吐量的无线链路,这对无线植入物的功耗、尺寸和传输范围提出了重大挑战。由于体通道通信 (BCC) 能够实现毫米级外形尺寸,因此在脑植入物中的应用日益广泛 [3-4]。然而,它在数据速率和传输距离方面都面临限制。另一方面,脉冲无线电超宽带 (IR-UWB) 通信由于其高数据速率和低功耗而提供了一种有前途的解决方案 [5- 6]。然而,现有的 IR-UWB 发射器 (TX) 受到厘米级传输范围和较大尺寸的阻碍,使其并不适合长期植入。实现米级传输距离的远场射频辐射为患者提供了相当大的活动自由。然而,它需要一种高效的无线链路,符合大脑数十 mW/cm 2 的严格功耗要求。为了应对扩大植入式 TX 传输范围同时最小化其尺寸和功耗的挑战,本文介绍了一种经皮、高数据速率、完全集成的 IR-UWB 发射器,它采用新颖的协同设计的功率放大器 (PA) 和天线接口来增强性能。与最先进的 IR-UWB TX [5-6] 相比,通过协同设计的接口,我们实现了 49.8 平方毫米 (8.3 毫米×6 毫米) 的最小占用空间和 1.5 米的最长传输范围。图 1 展示了所提议的 TX 的架构,它结合了开关键控 (OOK) 调制方案和基于相移键控 (PSK) 的加扰。使用 PSK 加扰可以增强对极性的控制,从而有效地消除 OOK 输出频谱中的离散频谱音调,以符合 FCC 监管要求。正交本振 (LO) 信号由基于 2 级环形振荡器 (RO) 的整数 N 宽带锁相环 (PLL) 生成,提供类似 LC-VCO 的抖动性能。脉冲发生器输出 2ns 脉冲宽度的 OOK 数据,该数据被馈送到带有可编程延迟线 (DL) 的脉冲整形器 (PS)。PS 与开关电容 PA (SCPA) 一起在 RF 域中进行 FIR 滤波,从而提高频谱效率。无线链路由片外偶极天线建立,选择该天线是因为其与小型化植入物兼容,因为与单极天线相比,它不需要大的接地平面。图 2 显示了基于反相器的相位多路复用器 (PHMUX)、PS 和 SCPA 的框图。PHMUX 和 SCPA 均采用全差分架构,无需片外平衡器。为了提高功率和面积效率,同时确保有效的旁瓣抑制,采用了 4 位三角模板。该模板可以配置为对称或不对称,从而提高符号间干扰 (ISI) 性能。图 2(右上)将所提出的调制方案的模拟输出频谱与理想的三角包络进行了比较,表明在旁瓣抑制和主瓣带宽方面具有可比的性能。图 3 说明了数字/电压控制 RO 的电路实现,具有一对延迟元件和混合控制电阻器。振荡频率由 4 位数字控制字 (FC) 控制,以克服 PVT 变化,以及差分环路滤波器产生的两个模拟信号(即 VCP 和 VCN)。为了最大限度地减少基板噪声耦合,我们采用了差分电荷泵 (CP) 和环通滤波器 (LPF),与单端配置相比,调谐范围几乎增加了两倍。测量的 PLL 锁定频率范围