介质板天线无源互调：理论、仿真与设计策略

介质板天线无源互调机理、分析与设计准则是当前5G通信领域的重要研究课题，特别是在大规模天线阵列的应用背景下。印刷电路板（PCB）微带天线因其生产便捷、体积小巧和易于集成的优势，已经成为通信设备中的常见选择。然而，随着阵列规模的扩大，无源互调（PIM）问题变得日益突出，因为这可能导致信号质量下降，限制系统的性能。 本文主要针对印刷对称振子天线这一常见的微带结构展开研究。印刷对称振子天线的无源互调机理与微带线的特性相似，表现为分布特性和与电流紧密相关的效应。基于电热耦合效应的理论已被广泛用于解释微带线的无源互调行为，因为它能够有效地捕捉到电磁能量转换成热能的过程，从而影响信号的相互调制。 作者武东伟、郭昊和谢拥军通过仿真分析方法，结合印刷振子天线作为研究对象，利用电热耦合理论模拟其无源互调情况。他们设计并制作了两种不同板材的印刷振子天线实物，通过实际的无源互调实验来验证所提出的理论模型。实验结果与仿真数据高度吻合，进一步证实了电热耦合在解释印刷振子天线无源互调现象中的有效性。 本文的核心成果包括推导出印刷振子天线三阶无源互调功率的计算公式，以及给出了在设计介质板天线时选择板材的一般准则。这些设计准则对于优化大规模介质板阵列天线的无源互调性能至关重要，对于5G通信系统中避免或减少无源互调干扰提供了实用的设计指导。 本文填补了印刷振子天线无源互调研究领域的空白，对于提升5G通信系统的大规模天线阵列设计效率和系统稳定性具有重要的理论支持和实践价值。在未来的研究中，这一工作可能推动更深入的理论探究和更有效的抑制策略的发展。