摘要 天线阵列已有一百多年的悠久历史,并且与电子信息技术的发展紧密相关,在无线通信和雷达中发挥着不可或缺的作用。随着电子信息技术的飞速发展,全时间、全域、全空间网络服务需求呈爆发式增长,对天/空/地各类平台提出了新的通信需求。为满足未来第六代(6G)无线通信对大容量、广覆盖、低时延、强鲁棒性等日益增长的要求,在天/空/地通信网络中采用不同类型的天线阵列(如相控阵、数字阵列、可重构智能面等)和各种波束成形技术(如模拟波束成形、数字波束成形、混合波束成形、无源波束成形等)将有望带来可观的天线增益、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,这引起了广泛的研究关注。本文旨在概述天线阵列启用的空间/空/地通信和网络领域。首先介绍天线阵列启用的空间/空/地通信和网络的技术潜力和挑战。随后,讨论天线阵列的结构和设计。然后,我们讨论天线阵列促进的各种新兴技术,以满足天/空/地通信系统的新通信要求。在这些新兴技术的推动下,空间通信、机载通信和地面通信具有不同的特点、挑战和解决方案。
摘要 本文设计了一种用于 5G(第五代)移动通信应用的双频微带贴片天线和天线阵列。5G 技术的先决条件是更高的数据速率、更高的效率、更高的增益、更宽的带宽和更紧凑的天线。Rogers RT/Duroid 5880 和 FR4 基板用于设计所提出的双频内嵌馈电微带贴片和天线阵列,分别在 28、39.5 GHz 和 29、49.8 GHz 的毫米波频率下产生谐振。双频单元件天线(Rogers)配备 8.057、7.337 dB 和 8×8 阵列天线,在 28 和 39.5 GHz 谐振频率下可获得 25.86、26.28 dB 的优异增益和 1.5、4.3 GHz 的良好阻抗带宽。此外,双频天线和阵列天线在两个频段均表现出较高的辐射效率和反射系数S11小于-10 dB。关键词:5G,RT / Duroid,嵌入式馈电,毫米波
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。
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简单来说,天线阵列的不同元件接收相同的信号,其相移取决于元件与信号源之间的距离差。该相移得到补偿,并将产生的信号相加,从而产生朝向卫星的波束。零点也可以朝向干扰源形成。先前对波束成形的研究已经产生了大量知识。Krim 和 Viberg(1996 年)以及 van Veen 和 Buckley(1988 年)都对用于波束成形的自适应算法提供了一般全面的概述。Granados(2000 年)的论文涵盖了专门针对 GNSS 的自适应算法,而 De Lorenzo(2007 年)实施了 STAP(时空自适应处理)算法,目的是满足航空母舰着陆的准确性和完整性要求。