5G毫米波天线阵列设计：需求、挑战与性能评估

高性能的5G毫米波天线（阵列）实现与性能评估文档详细探讨了5G时代的毫米波通信技术的兴起及其所带来的变革。毫米波频段在5G中的重要性在于其能提供极大的频谱效率，这对于解决频谱资源紧张的问题至关重要。WRC-19会议的决议明确了多个毫米波频段用于5G服务，如24.25-27.5 GHz、37-43.5 GHz和66-71 GHz，为毫米波天线设计提供了明确的方向。 文档中提到，毫米波技术的主要挑战包括高频率带来的衰减、穿透力弱、大气吸收以及制造复杂性等。为了克服这些挑战，作者着重于毫米波天线阵列的设计，强调了材料选择的重要性，例如超材料的使用，它们能够改善天线的性能，如增益、辐射效率和方向性控制。阵列天线设计的关键在于优化波束形成和空间复用，以实现更高的数据传输速率和更好的信号质量。 双频双极化天线的设计旨在满足5GNR频段N258-N261的要求，它具备优良的多频段覆盖能力和扫描性能。与传统阵列相比，这种设计显著提升了隔离度和扫描能力，确保在复杂的无线环境中仍能保持稳定的信号传输。 毫米波测量技术在天线设计过程中扮演着核心角色。文档介绍了一套毫米波测量系统，用于精确评估天线性能，如辐射图、效率、增益和带宽特性。通过这套系统，作者能够验证所设计的毫米波模组是否达到了预期的性能指标。 总结来说，该文档不仅深入解析了5G毫米波通信技术的现状与前景，还详细介绍了毫米波天线阵列设计的关键技术和测量方法，展示了在应对毫米波频段特定挑战时的技术创新。这为相关领域的研究人员和工程师提供了宝贵的设计参考和实践指导。