來源:合肥慶霞環??萍加邢薰?發布時間:2019-04-04 點擊次數:
本文將介紹毫米波(MMW)波束形成和天線技術的各個方面,并以有趣且獨特的技術設計實例進行介紹。
天線陣中每一個單獨的小天線由于陣列系數的不同而具有不同的方向性,波束形成網絡(BFN)可以將它們發送的信號組合成一個更具方向性的模式。波束形成器可用于雷達和通信系統。雷達的一個例子是提供一個能夠提供四束波束的線性陣列在汽車雷達的方位角方面,通信的一個例子是衛星上使用的二維波束形成器,它可以從多個點覆蓋廣闊的地面區域。
與傳統相控陣雷達系統一樣,BFN也可以提供同步波束覆蓋,如衛星或單點覆蓋,在設計中,波束可以固定,也可以通過波束控制計算機控制實現自適應波束。
相控陣波束形成網絡主要有兩種:無源電子可控天線(PESA)和有源電子可控天線(AESA),您可以觀看Keysight博士對波束形成的理解。
提供5G的用戶設備(包括終端用戶通過網絡通信使用的任何設備)是目前非常熱門的話題,紐約大學坦頓工程學院諾基亞和紐約大學無線研究中心于2018年4月底組織了第五屆布魯克林5G峰會(B5GS)。其中兩個主題是Intel提出的5G毫米波相控陣和高通公司演示的5G UE相控陣。
高通公司高級技術總監Ozze Koymen就5G UE相控陣設計發表了演講,并討論了這項設計工作所帶來的挑戰,包括:
本節將討論兩種極化球形覆蓋UE設備的表面或邊緣設計選項。高通公司探索用于手持設備的前后天線模塊(圖1)。
Koymen的表面設計使用了兩個模塊:一個22個交叉極化平面陣列、一個12和21個偶極子陣列和一個41個交叉極化平面陣列,其中三個模塊用于邊緣設計。
在考慮了各種類型的波束形成結構后,Koymen提出了沿器件各個方向的最大比值組合(MRC)設計,他認為這是一種樂觀的上限方案設計;24束基于射頻/模擬束碼本的波束覆蓋了所有模塊,對應于P-1 /2 /3初始掃描和波束減薄。G是推薦的實用方案;最佳天線選擇(傳統的/LTE設計)是一個悲觀的下界方案。我們稍后將詳細討論MRC和多分辨率碼書。
高通公司開發了一種支持幾種可能的天線設計的射頻集成電路,并將其用于智能手機形狀演示,以演示自適應波束形成和波束跟蹤。八個射頻集成電路模塊中的每一個模塊都支持X、Y和Z方向的多個可選天線陣列。移動設備制造商現在可以開始優化其特定的天線。設備越早越好。