近远场变换中探头方向图的改进与比较

基于进一步提高国内平面近场测量中的副瓣精度,将两种新的探头H面方向图应用到近远场变换中,并与国内目前搭建近场测试系统所使用的两种探头方向图进行结果分析与比较。通过在微波暗室对某频段阵列天线测量,并分别用传统的Stratton-chu积分法、E面电场法以及边缘电流法与边缘电流逼近法进行近远场变换。结果表明,新的探头方向图应用使副瓣测试精度基本接近国际先进水平,远远优于国内现有水平,具有很强的工程实用性。     

亚毫米波太赫兹集成天线测试系统及测试精度分析

集成天线代表了近年来天线技术的重大成就,为毫米波天线设计开辟了新思路。国内首套亚毫米波太赫兹集成天线测试系统由上海交通大学和中国电子科技集团第四十一研究所合作建成,该系统主要包括矢量网络分析仪、扩频模块、探针台、天线转台、控制机以及控制软件部分。能够在远场条件下完成18~325 GHz频率范围 内的片上天线的阻抗及辐射特性测试。文章介绍了系统框架原理,分析了影响系统测试精度的若干关键因素如系统底噪、探针辐射特性、探针阻抗特性、高密度泡沫载物台、吸波材料等对集成天线测试精度的影响,给出了系统可测增益的动态范围,最后测试了一款94 GHz片上集成天线,测试结果与仿真结果吻合良好。     

一种天线方向图修正分析技术的研究

针对开放式天线测试远场的外部干扰问题,介绍了一种快速、简单、有效的方法对天线测试方向图进行误差修正。利用最小二乘法对天线测试方向图中的幅度、相位信息进行等效圆分析处理和误差修正,给出了详细的理论分析,并通过实验验证了该方法的有效性和可行性。该方法的补偿精度能够满足实际工程要求指标,有望在后续的天线测试技术中进行推广和应用。     

毫米波亚毫米波近场天线测量系统的建设

随着天线工作频段的扩展以及实际应用的需求,越来越多的科研单位投入了对毫米波甚至到亚毫米波天线的开发,毫米波亚毫米波天线测量系统也成为了研发过程中不可或缺的设备,本文将主要针对测试频率高于40GHz 的系统,从暗室系统的建设、系统机械扫描架的建设、RF 子系统的搭建、系统综合测试性能的评测以及实际建设的系统方面来 对毫米波亚毫米波系统的建设提供参考性意见,以期为需要建设类似系统的科研单位提供理论和实际的工程参考。     

一种新式小型多频段终端天线

在对终端天线进行研究的基础上,设计了一种新颖的小型单馈电点平面倒F天线。该天线可工作在GPS（1575.42MHz）、DCS（1710～1880MHz）、PCS（1850～1990MHz）、UMTS（1920～2170MHz）以及WLAN（2400～2480MHz）等五个主要的无线通信频段。根据仿真设计结果加工了实物模型,进行了天线性能测量,并对天线安装在载体上的实际性能进行了测量,给出了测试方向图。实验结果表明,该天线完全适用于多频段无线通信系统。     

一种高频电大尺寸天线测试的新方法

文章提出一种简单可行的高频电大尺寸天线辐射测量新方法.该方法基于天线形面光学精密测量,将形面分为多个区域,每个区域带入实际光学测试采样点数据,采用电磁场数值计算得到天线的辐射方向图.光学测试系统提供了足够高的测试精度可以满足微波、毫米波甚至太赫兹等频段天线的测试要求.该方法还可以解决超大型可展开天线测试以及模拟星载环境实验条件下天线辐射测试难题.     

天线平面近场测量中一种近远场变换方法研究

本文研究了一种应用于天线平面近场测量中完成近远场变换的数值算法。利用此方法可以依据天线平面近场测试数据快速简便地求得天线远场方向图及其它特性,其精度较高;同时可以很方便地进行探头修正,并讨论天线平面近场测试中各关键参数对测试结果的影响。本文给出了理论依据和具体计算实例,与传统方法进行了比较,并得出了结论。     

移动通信天线远场三维测试系统集成技术

针对现有及未来5G移动通信天线空间辐射特性测试需求和特点,设计了一套分布式天线远场三维测试系统,集成于高性能微波暗室内。发射天线采用多工位设计,高效率地实现了远程无人值守测试。基于U型测试转台实现了待测天线的三维方向图一键测试,具备双测试通路多频点多端口测试功能,有效提高了天线测试效率。系统软件具有较强后处理能力,将测试理论知识有效地应用于工程实践,如软件时域门和远场修正技术等,可获取更为精确的测试结果。以运营商提供的定向基站天线作为系统性能验证鉴定天线,通过与其在其它优良测试远场获取的测试数据进行对比。结果表明,本系统能够较好地满足运营商对目前移动通信天线测试场地及设备的测试要求,具备一键测试、多功能、宽频带、高精度、高效率等特点,易于拓展具备5G移动通信天线空间辐射特性的测试功能。     

两种远场测试场天线方向图测试分析

根据天线远场测试理论,结合应用实例,分析了微波暗室和斜天线测试场作为天线远场测试场的适应性。对从 微波暗室和斜天线测试场得到的双脊喇叭天线远场方向图及相关数据进行了分析,总结出两种天线测试场对天线远场测 试影响的特点和规律,并对实际应用提出了指导性建议。     

毫米波天线测量系统及测量精度分析

随着毫米波天线应用环境和设计复杂程度的不断增加,对毫米波天线的测量也提出了更高的要求,为适应宽频 带毫米波天线快速测量的需求,本文基于R&S 公司ZVK 矢量网络分析仪,研究了毫米波扫频紧缩场测量系统的特性, 针对影响其测量精度的主要因素进行了详细的分析讨论,阐述了系统改进主要方向,并给出了测量实例。     

天线时域平面近场测量系统的研究

时域近场测量作为一种新发展起来的天线测量技术,具有和通常的频域测量不同的独特优势,它能得到天线的时域特性和宽带特性.首先介绍了时域平面近场测量系统的构成,为了能对雷达进行测量,系统采用了使用矢量信号源模拟产生复杂雷达信号的方案,并对标准增益喇叭进行了验证测试,把测试结果和理论仿真、频域近场测试结果进行了比对,证实了时域...     

车载天线整车测试系统集成与实现

针对自动驾驶、车联网等新技术场景下汽车天线整车性能测试的新需求,借鉴近年来近场测量技术的研究成果,设计采用半球面近场与平面近场相结合的方式,集成了一套汽车天线整车测试系统。系统基于8 m 直径的方位转台实现了中小型汽车的车载天线测试定位,基于12 m 直径的弧形多探头采样架实现了400 MHz~6 GHz工作频段内的车载通信天线半球面近场测试,基于扫描行程为宽3 m 高2.5 m 的单探头采样架实现了6~80 GHz工作频段内的车载雷达天线平面近场测试。在校准场内,以定标喇叭天线作为系统性能验证天线进行远近场测试结果比对。测试结果表明,本系统具备宽频带、多功能、高精度、高效率等特点,是国内测量车载天线的优良实验平台。     

宽带毫米波全向天线研究

介绍了一种宽带毫米波不对称双锥喇叭全向天线。采用脊波导－同轴线过渡结构馈电网络，既解决了毫米波段双锥喇叭的电问题，又满足了天线输入端口必须为波导形式的实际工程要求。测试结果表明在２６－４０ＧＨｚ频带内，天线的全方向性和输入皮比均满足设计要求。     

Design and Characterization of Wideband Aperture-Coupled Circularly Polarized Antenna for Gigabits Per Second Wireless Communication System

In this paper, design and characterization of an aperture-coupled circularly polarized (CP) rectangular patch antenna suitable for Gigabit per second wireless communications system is presented. The proposed antenna exhibits a large bandwidth of 2.77 GHz at centre frequency \({\text{f}}_{\text{c}}\) = 19.5 GHz (about 15% of fractional bandwidth (FBW)). It also has a gain of about 7.25 dBi at 18 GHz with good stable gain and radiation characteristics in the frequency band of interest. For indoor wireless channel measurements, two developed prototypes are employed as single input single output transmit receive (TX–RX) antennas with a robust and versatile channel modeling system. We demonstrate a measurement campaign to investigate the dynamic range of the system by calculating path loss. The pulse dispersion effect is quantified by pulse fidelity factor (PFF). The measurements are performed in laboratory environment using Gaussian pulse based sounding signal modulated at 19.3 GHz carrier frequency. The design and characterization of compact size antennas with pertinent bandwidth and excellent radiation characteristics is one of our initiatives towards developing a millimeter wave (MMW) test bed system for channel modeling and measurement, since 5G wireless communication is supposed to operate in MMW band.

     

5G毫米波频段不同天线形式信道参数测量及对比分析

基于5G毫米波应用频段,开展了全向天线、喇叭天线以及阵列天线的信道测量与信道参数对比分析研究. 利用空间交替广义期望最大化(space-alternating generalized expectation-maximization, SAGE)算法提取了多径信道参数,包括多径时延、到达角、多径强度等,基于多径分量距离（multipath component distance, MCD）对多径分量进行了分簇结果的对比,对比分析了相同测量点处不同天线形式得到的信道参数差异. 结果表明,同场景下不同天线的信道参数测量结果会有较大差别,全向天线路损指数最小,阵列天线均方根(root-mean-square, RMS)时延扩展和RMS角度扩展均最小,喇叭天线可以得到较多的簇. 本文为5G毫米波频段信道建模提供了不同天线形式信道参数结果对比分析数据.     

5G系统部分频段电波穿透损耗对比测量与室内覆盖分析

5G系统中Sub 6 GHz和毫米波频段的综合结合应用是提供优质覆盖的关键,但某些频段易被障碍物遮挡,穿透性不足,为解决此问题,对典型建筑材料,如钢筋混凝土承重墙、单向透明玻璃、8 cm干燥石膏板非承重墙、干燥木门及组合物等的电波穿透损耗进行研究。基于测量的分析表明:5G毫米波从室外宏站覆盖室内是困难的,同时由于无源室内分布系统在毫米波频段传输损耗较大,传统的无源室内分布系统难以满足5G毫米波覆盖的需求,未来5G毫米波室内覆盖将主要依靠小基站和毫米波光载射频系统,由于传播环境的复杂性,无线工程师在5G毫米波室内覆盖规划工作中需要“一楼一策”,规划中测量工作的比重会显著上升。     

Concurrent 60/94 GHz SIR Based Planar Antenna for 5G/MM-Wave Imaging Applications

The present research work aims towards the design of a stepped impedance resonator (SIR) based dual band antenna having resonant frequencies at millimeter wave: V band (center frequency: 60 GHz) and W band (center frequency: 94 GHz). The structure comprises of stepped impedance resonator (SIR) patch, two stepped section impedance matching network and a microstrip feedline. The fractional bandwidth of the proposed dual band antenna is 2.9 GHz (4.8%) and 6.25 GHz (6.6%) at 60 and 94 GHz, respectively. The far field polar plots show broadside radiation pattern having gain of 7.9 dBi at 60 GHz and 4.2 dBi at 94 GHz. Further, as a testimony of this concept, scaling principle was used and accordingly microwave scaled antenna was devised. The prototype scaled hardware results matched closely with the designed mm-wave antenna. Further, the proposed dual frequency antenna finds enormous applications towards development of pioneering millimeter wave systems like; 60 GHz is focused on multi gigabit WPAN communication and 94 GHz frequency is currently extensively used for millimeter wave imaging applications. The proposed design is very simple, conformal and easily extendable as an array for MMIC applications for compact frontend design.

     

S波段固态有源相控阵天线的研制

叙述了S波段固态有源相控阵天线的构成及其主要性能。并通过近／远场测试来验证天线的设计方法和理论分析结果。