《深度解析,5G与未来天线技术》阅读笔记
这篇文章作者向我们介绍了天线技术的演进与发展趋势,详细地指出5G时代天线技术的特点以及会用到的哪些技术,这些技术能够解决哪些难题。
天线作为通信系统中耳熟能详的一个词,它的作用简单一点来说就是发送端和接收端之间的一个中间件,负责电磁波和导行波之间的转换。在5G时代,实现高速率的关键是毫米波和波束成形,传统的天线还不能支持这些技术的实现,因此我们需要设计符合5G时代的新天线。
天线的演进路线为全向天线->单极化天线->双极化天线->多频段天线->MIMO天线,而天线发展的趋势之一是从无源天线到有源天线,这意味着天线的小型化、智能化和定制化。因为5G高频段通信的特点,意味着较多障碍物的情景更容易影响通信质量,而定制化的天线能够改善这些影响。天线发展趋势之二为设计的系统化和复杂化,波束阵列(空分复用)、多频段和高频段等技术特点对天线设计要求极高,这使得天线不再单纯是一个元器件,其设计进入系统设计的一部分。
5G天线技术设计的原则之一是小型化,小型化的天线能够节约空间、降低成本;一些其他设计的趋势是多频段、高频段和可调谐,虽然这些特点在4G通信中也有,但5G通信对它们的要求会更苛刻。另一个设计层面的重要趋势是可共存的特点,天线不同功能模块、不同频段之间会相互影响,耦合的天线不仅仅会降低信道的隔离度,还会降低辐射的效率。
5G天线用到的新技术包括超材料、衬底或者封装继承天线、电磁透镜以及MEMS的应用,这些技术可以降低天线的成本,改善通信的性能以及解决一系列4G时代遗留下来的难题。
总结一下,未来天线必须要和系统一起设计而不是单独设计,甚至可以说天线将会成为5G的一个瓶颈,如果不突破这一瓶颈,系统上的信号处理都无法实现,所以天线已经成为5G移动通信系统的关键技术。天线不只是一个辐射器,它有滤波特性、放大作用、抑制干扰信号,它不需要能量来实现增益,因此天线不仅仅是一个器件。
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