第二讲 大规模天线技术 模块五 5G关键技术 天线的发展 2X2 MIMO 8X4 MIMO 多天线技术 5G引入了更高的频率，天线尺寸进一步缩小，天线数量进一步增加。于是，MIMO就变成了Massive MIMO ，也就是“大规模MIMO”。 多天线技术 传输技术 发送分集 多天线发送同样内容的信号，增强覆盖 传输技术 发送分集 空分复用 多天线发送不同内容的信号，增加容量 传输技术 空分复用 波束赋形 发送分集 射频信号经过基站加权后，形成了指向终端的窄带波束，增强覆盖减少干扰。

宽角扫描能力是阵列天线设计中的重要指标。本文基于半波阵子形式设计了一款C波段阵列天线，通过去耦结构的引入，成功将H面的扫描范围由45°扩大到60°。仿真和实测结果表明：该天线在波束扫描范围内，辐射特性良好，具有成本低、质量轻、强度高等优点。

■泰勒阵列的阵因子也可由对称排列的激励分布来写出 对称排列的激励幅度分布如图 2-34 所示，可采用第一章方法导出和、差方 向图阵因子，此时必须分奇偶阵列分别给出。 图 2-34 对称排列的泰勒阵列归一化激励幅度分布，N=20 对偶数阵列，则和方向图阵因子为： 1 2 1 ( ) 2 cos( ) , cos , / 2 2 M s n n n S I u u kd Mθ θ = − = = +∑ Nα = 差方向图阵因子为： 1 2 1 ( ) 2 sin( ) 2 M d n n n S u j I u = − = − ∑ 2.7.9 泰勒阵列和切比雪夫阵列的比较 泰勒综合与切比雪夫综合是工程上常用的两种方法，这两者间有一定的联 系。为了加深理解，有必要把这两种方法综合得到的阵列进行比较。 一、综合方法的比较 对一个单元数为 N，等间距为 d 的直线阵列，切比雪夫和泰勒综合法的原理 如下： ■切比雪夫综合法原理 是把一个单元数为 N 的直线阵列的阵因子方向图函数 来逼近一个 N－1 阶的切比雪夫多项式 ，这里 ( )S u 1( )NT x− 0 cos( / 2)x x u= ，切比雪夫多项式的变量区域 [-1, 1x =]为阵列的等副瓣区域( 的零点)，变量区域[ ,1x 1x 1x 0x为紧靠 ]为阵列的主 瓣区域( 且满足0 1x > 0 1R 0( )NT x−= 0R， 为主副瓣比)。其过程是分奇数和偶数阵列 分别写出阵因子函数 和 并展开成只含 co 的形式，同时分奇数和偶 数阶把切比雪夫多项式 和 也展开成只含 的形式，并令 ( )oS u ( )eS u ( )oS u su cosu2 1( )NT u+ 2 ( )NT u 129

基于HFSS的喇叭天线图，中心频率为5GHZ，轴比约为0

天线设计必备工具，SMITH圆圈V3.1和谐版，你懂的。

它是为以下 3 维天线阵列生成辐射方向图的工具： 1. 宽边2. 终火3. 二项式 运行 .m 文件并输入编号。 元素和元素之间的距离以产生辐射图 最大化图形窗口和使用旋转工具可能有助于详细分析辐射模式 代码的优化已经作为实践问题进行了。 强烈鼓励提出建议。

中文版，赛普拉斯天线设计文档，非常详细，从设计到调试，到参数的说明和解释。对于初学者，是非常建议。天线设计和射频布局是无线系统中的关键组件，它负责发送和接收来自空中的电磁辐射。 终端客户从某个 RF 产品 (如 电量有限的硬币型电池) 获得的无线射程主要取决于天线的设计、外壳以及良好的 PCB 布局。 对于芯片和电源相同但布局和天线设计实践不同的系统，它们的 RF (射频) 范围有较大变化也是正常的。本应用笔记介 绍了最佳实践、布局指南以及天线调试程序，并给出了使用给定电量所获取的最宽波段。 射频跟踪、电源解耦、通路孔、 PCB 层叠、以及天线与接地的总体布局注意事项也进行了讨论。应用笔记也详细介绍了射频无源器件 (如电感器和电容 器) 的选择。每个主题以提示或与主题相关的设计项目的检查表结尾。

对于通信或雷达系统，天线都扮演着发射及接收电磁波的角色。天线性能的好坏，会对系统性能产生很大影响。传统理论和仿真技术，很少将天线放入通信/雷达系统进行整体考量。天线设计师重点关注的是天线的方向性、效率、体积等指标，很少考虑天线和传输信道的配合，更难得考虑天线特性会对系统系能造成怎样的影响。 　　本文通过研究业界针对通信终端及雷达系统中天线及传输信道模型建模的方法及系统仿真，总结两个不同的系统中天线模型的差别及仿真的侧重点。 　　2、通信终端中的天线模型 　　移动通信信道主要存在以下特点：开放变参信道，容易受到各种干扰影响；接收点地理环境非常复杂多样，如大致可分为城市、近郊及农村三类；用户

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