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5G终端天线结构设计综述
2021年电子技术应用第2期
赵张源,朱灿焰
苏州大学 轨道交通学院,江苏 苏州215000
摘要: 主要介绍5G天线的现状,展示了近十年来几种主流的智能终端天线的设计方式,以MIMO天线,频率可重置天线和缝隙天线为主,阐述了它们的工作模式,原理和相应优缺点,并对天线设计中去耦合和带宽拓展两个重要技术做了详细介绍,最后对未来5G天线的发展趋势和可能改进进行了展望。
中图分类号: TN817
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200783
中文引用格式: 赵张源,朱灿焰. 5G终端天线结构设计综述[J].电子技术应用,2021,47(2):7-10,15.
英文引用格式: Zhao Zhangyuan,Zhu Canyan. Overview of 5G terminal antenna structure design[J]. Application of Electronic Technique,2021,47(2):7-10,15.
Overview of 5G terminal antenna structure design
Zhao Zhangyuan,Zhu Canyan
School of Rail Transportation,Soochow University,Suzhou 215000,China
Abstract: This article mainly introduces the current status of 5G antennas, and shows several mainstream smart terminal antenna design methods in the past decade. Based on MIMO antenna, frequency resettable antenna and slot antenna, their working modes, principles and corresponding advantages and disadvantages are explained, and two important technologies of antenna decoupling and bandwidth expansion are introduced in detail. Finally, the future development trends and possible improvements of 5G antennas are prospected.
Key words : 5G;MIMO antenna;slot antenna;frequency resettable antenna;decoupling

0 引言

    面向2020年及未来,移动通信技术和产业将迈入第五代移动通信(5G)的发展阶段。5G能够满足人们超高流量密度,超高移动性的需求,为用户提供高清视频,虚拟现实,增强现实,云桌面,在线游戏等极致业务,还将渗透到物联网等领域,与工业设施,医疗仪器,交通工具等深度融合,全面实现“万物互联”,有效满足工业,医疗,交通等垂直行业的信息化服务需要。5G天线则是实现以上这些愿景至关重要的系统部件之一。

    面对信息的快速增长,通信能力不足的弊端日益明显,多频带双极化天线成为一种主流选择,近来,具有堆叠贴片的紧凑尺寸双极化天线通过多模操作来提供双传输通道变得非常流行[1],但是由于存储空间的狭小,这些天线往往隔离较差并且增益较低,这也是要着重解决的难题。与传统天线相比,可重构天线具有简化,小型化等许多优势,可以改变方向图,频率和极化性能,因此,非线性设备也被广泛用于无线通信系统中,在这种情况下,天线如果没有谐波抑制能力,就会出现电磁兼容性问题[2];而且,为了进一步提高能量转换的效率,抑制谐波是必不可少的。在传统的系统设计中,通常会采用大容量,高成本和插入损耗滤波器来抑制谐波,但这又会影响系统的阻抗匹配,所以天线设计中也要注意这两者的平衡。另一方面,尽管许多天线设计旨在达到尽可能大的工作带宽,然而由于各种通信系统的共存,在实现抗干扰传输的同时满足超宽带设计也很具有挑战性。

    在4G系统中,MIMO技术已经获得较为广泛的应用,面对5G在传输速率和系统容量等方面的性能挑战,天线数目的进一步增加仍将是MIMO技术继续演进的重要方向。同时,正如上文所提到,许多其他设计方案也在5G智能终端的需求上显示出很好的应用前景,其中最有代表性的便是MIMO天线频率可重置天线缝隙天线

    本文就5G天线的研究现状做了介绍,展示了MIMO天线,频率可重置天线及其他常见天线的设计,对天线设计中去耦合技术及带宽拓展技术作了阐述。




本文详细内容请下载:http://www.azcal.org/resource/share/2000003362




作者信息:

赵张源,朱灿焰

(苏州大学 轨道交通学院,江苏 苏州215000)

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