《電子技術應用》
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5G終端天線結構設計綜述
2021年電子技術應用第2期
趙張源,朱燦焰
蘇州大學 軌道交通學院,,江蘇 蘇州215000
摘要: 主要介紹5G天線的現狀,,展示了近十年來幾種主流的智能終端天線的設計方式,以MIMO天線、頻率可重置天線和縫隙天線為主,,闡述了它們的工作模式,、原理和相應優(yōu)缺點,并對天線設計中去耦合和帶寬拓展兩個重要技術做了詳細介紹,,最后對未來5G天線的發(fā)展趨勢和可能改進進行了展望,。
中圖分類號: TN817
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200783
中文引用格式: 趙張源,朱燦焰. 5G終端天線結構設計綜述[J].電子技術應用,,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年及未來,,移動通信技術和產業(yè)將邁入第五代移動通信(5G)的發(fā)展階段。5G能夠滿足人們超高流量密度,、超高移動性的需求,,為用戶提供高清視頻、虛擬現實,、增強現實,、云桌面、在線游戲等極致業(yè)務,,還將滲透到物聯網等領域,,與工業(yè)設施、醫(yī)療儀器,、交通工具等深度融合,,全面實現“萬物互聯”,有效滿足工業(yè),、醫(yī)療,、交通等垂直行業(yè)的信息化服務需要。5G天線則是實現以上這些愿景至關重要的系統(tǒng)部件之一,。

    面對信息的快速增長,,通信能力不足的弊端日益明顯,,多頻帶雙極化天線成為一種主流選擇,近來,,具有堆疊貼片的緊湊尺寸雙極化天線通過多模操作來提供雙傳輸通道變得非常流行[1],,但是由于存儲空間的狹小,這些天線往往隔離較差并且增益較低,,這也是要著重解決的難題,。與傳統(tǒng)天線相比,可重構天線具有簡化,、小型化等許多優(yōu)勢,,可以改變方向圖、頻率和極化性能,,因此,,非線性設備也被廣泛用于無線通信系統(tǒng)中,在這種情況下,,天線如果沒有諧波抑制能力,,就會出現電磁兼容性問題[2];而且,,為了進一步提高能量轉換的效率,,抑制諧波是必不可少的。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計中,,通常會采用大容量,、高成本和插入損耗濾波器來抑制諧波,但這又會影響系統(tǒng)的阻抗匹配,,所以天線設計中也要注意這兩者的平衡,。另一方面,盡管許多天線設計旨在達到盡可能大的工作帶寬,,然而由于各種通信系統(tǒng)的共存,,在實現抗干擾傳輸的同時滿足超寬帶設計也很具有挑戰(zhàn)性。

    在4G系統(tǒng)中,,MIMO技術已經獲得較為廣泛的應用,,面對5G在傳輸速率和系統(tǒng)容量等方面的性能挑戰(zhàn),天線數目的進一步增加仍將是MIMO技術繼續(xù)演進的重要方向,。同時,,正如上文所提到,許多其他設計方案也在5G智能終端的需求上顯示出很好的應用前景,,其中最有代表性的便是MIMO天線,、頻率可重置天線縫隙天線

    本文就5G天線的研究現狀做了介紹,展示了MIMO天線,、頻率可重置天線及其他常見天線的設計,,對天線設計中去耦合技術及帶寬拓展技術作了闡述。




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作者信息:

趙張源,,朱燦焰

(蘇州大學 軌道交通學院,,江蘇 蘇州215000)

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