毫米波5G连接的高级WLAN：无传统移相器的天线设计策略

工程11（2022）60研究用于无线连接的高级WLAN-文章用于毫米波5G应用的Raj Mittraa，b，Abdelkhalek Nasria，Ravi Kumar Aryac，a电气和计算机工程，中佛罗里达大学，奥兰多，佛罗里达州32816，美国b沙特阿拉伯吉达21589阿卜杜勒阿齐兹国王大学工程学院电子和计算机工程系cDepartment of Electronics and Communication Engineering，National Institute of Technology Delhi，Delhi 110040，India阿提奇莱因福奥文章历史记录：2021年3月23日收到2021年9月3日修订2021年10月11日接受2021年12月14日网上发售关键词：伦堡透镜扫描阵列毫米波天线可切换移相器可重构超颖表面A B S T R A C T第五代（5G）网络通信系统在毫米波中操作，并且预计将在多千兆位范围内提供高得多的数据速率，这是使用当前的无线服务（包括6GHz以下频带）不可能在这项工作中，我们简要回顾了用于5G应用的毫米波相控阵列的几种现有设计，从固定波束或仅在一个平面上扫描波束的低剖面天线阵列设计开始然后，我们转向提供二维（2D）扫描功能的阵列系统，这是大多数5G应用非常需要的。接下来，在本文的主体中，我们讨论了两种不同的设计扫描阵列的策略，这两种策略都避免了使用传统的移相器来实现波束扫描。我们注意到，非常希望在毫米波范围内寻找传统移相器的替代方案，因为传统移相器既有损耗又昂贵;此外，诸如包括射频放大器的有源移相器的替代方案既昂贵又耗电。在此背景下，我们提出了两种不同的天线系统，具有在毫米波范围内实现所需2D扫描性能的潜力第一种是Luneburg透镜，它由2D波导阵列或微带贴片天线阵列激励，以实现2D扫描能力。接下来，对于第二种设计，我们转向相控阵设计，其中传统的移相器被可切换的PIN二极管或变容二极管取代，插入波导中的辐射槽之间，以提供扫描所需的相移最后，我们讨论了几种通过修改常规阵列结构来提高阵列增益的方法我们描述了通过使用可重构的元表面类型的面板来实现一维（1D）和2D扫描的新©2021 THE COUNTORS.Elsevier LTD代表中国工程院出版，高等教育出版社有限公司。这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）中找到。1. 介绍最近对在Ka波段（即毫米波）中操作的第五代（5G）网络通信[1-3]的兴趣毫米波（mm波）相控阵天线肯定会在5G应用中发挥重要作用，这要归功于其许多理想的属性，包括高增益[3，4]，更高的传输速率和更短的延迟。最近，在参考文献中报道了用于5G应用的毫米波相控阵设计的几项[5，6]。相控阵配置已被提出来通过减少干扰来为人口密集地区的用户提供服务，从而*通讯作者。电子邮件地址：raviarya@gmail.com（R.K. Arya）。实现基站和移动设备之间的高通信速率。此外，有人认为，波束切换对于解决毫米波下未来5G应用[7-9]的挑战至关重要，因为它提供了高功率效率和大信道容量以及广角扫描覆盖。低剖面天线阵列设计，在参考文献。[10最近，研究团体已经提出了使用诸如衬底集成波导[12]、巴特勒矩阵[13]、印刷脊隙波导[14]和由脊隙波导（RGW）巴特勒矩阵[15]馈电的磁电偶极天线阵列的结构的波束切换网络。 参考文献[9]提出了一种一维（1D）波束扫描技术，该技术利用机械旋转，并且其在增益、旁瓣电平（SLL）等方面的性能随不同的定向角而变化。最近，预计即将出版[16]https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.10.0172095-8099/©2021 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engR. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6061×××以用作固定波束和扫描阵列的良好参考源。在目前的工作中，我们讨论了两种不同的策略设计扫描阵列，这两种方法都避免了使用传统的移相器来实现光束扫描。这是在mm波范围中非常期望的重要特征，因为常规移相器是有损耗的且昂贵的。这个问题的快速解决方案是使用包括射频（RF）放大器的有源虽然这种解决方案改善了损失问题，但不幸的是，它加剧了成本问题。此外，这使得天线系统功率消耗大，这显然是不期望的。在这些扫描天线中实现高水平的增益，并保持这种增益，而天线在很宽的视角范围内扫描是可取的，我们在这项工作中解决这个重要的设计问题我们从具有开槽波导阵列的孔径天线开始，这些天线广泛用于高频应用，因为它们提供高增益，宽带宽，低剖面[17文献（例如，参考文献[17，23]）充满了对潜在地适合于本申请的低轮廓孔径天线的描述。然而，仍然需要改进在毫米波范围内工作的这些天线的设计[24]，并且在这项工作中，我们提出了两种类型的设计，这些设计似乎显示出优于传统设计的前景，例如传统相控阵列[25]，凸透镜或平面透镜[26]，罗特曼透镜[27]，基于超表面的反射阵列[28]和具有巴特勒矩阵的阵列[29]。2. 具有广角扫描能力的在本节中，我们提出了广角扫描阵列的两种设计，两者都激励Luneburg透镜，使用馈电结构来实现方位角为- u到+ u（其中u是方位角）和仰角为+ h到- h（其中h是极角）的扫描范围第一种设计利用具有鸽子洞配置的平底波导阵列馈电，其已在参考文献[30]中报道。第二种设计采用贴片阵列的饲料，连同开关电路，以实现信号覆盖在一个广泛的区域通过切换窄光束的贴片馈透镜在光栅扫描的方式。图1示出了伦堡透镜天线工作在接收模式时的基本工作原理。1.一、透镜具有径向变化的相对介电常数（er）分布，在下面的等式中给出。(1)当透镜工作在接收模式时，将入射平面波聚焦在与入射侧的点直径相对的点。曲线由以下等式给出：. R-2R其中r是到透镜中心的距离，并且R是透镜的半径。参考文献[30]中通过模拟给出了一个11层Luneburg透镜，其中透镜在其底部由一个66阵列的波导。 指定直径（2R）的镜头是63.5它有10个内层，每个3mm厚，而最外层为1.75mm厚。不同层的折射率根据等式（1）而变化。（一）.介电常数在芯部为2.0，在最外层为1.05。光束扫描是通过切换位于导轨底部的“开”和“关”进给来完成的，一次一个，以将光束指向所需的方向。参考文献[30]表明，这种Luneburg透镜设计可以在方位角和仰角上扫描到距离地面72°，图案几乎没有退化，扫描损失相对较小。图2中示出了类似的设计，其中，使用5 5阵列波导 一个典型的辐射模式实现激励一个波导显示在图。3 .第三章。为了易于制造，希望减少Luneburg透镜的层数而不损害其性能。有必要优化介电常数分布以实现这种降低，而不是像在原始11层情况下那样仅对连续分布进行采样。优化曲线[31，32]见表1（见第1列）。经常会发现，表1中列出的所需材料并非市售现货（COTS）。为了解决这个问题，一个显而易见的方法是使用人工合成的晶体来制造透镜。可用于此目的的两种不同技术[33，34]这些技术中的第一种采用激光钻孔工艺（即，机器钻孔），而第二种依赖于添加制造（即，三维（3D）打印）。图1.一、Luneburg透镜的工作原理r：与中心的距离R：透镜的半径;O：焦点。图二. 设计的Luneburg透镜：（a）等距视图;和（b）顶视图。er¼2-ð1ÞR. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6062×图三.当一个波导（波导13）被激励时Luneburg透镜天线的辐射图。dBi：相对于各向同性天线的增益表1不同透镜层的晶胞尺寸特性材料介电值|的21|（dB）W（mm）2×l（mm）1.1538-0.011.580.421.3077-0.041.390.611.4615-0.091.240.761.6154-0.161.110.891.7692-0.240.991.011.9231-0.330.881.12dB：分贝;|S21|：透射系数;W：空气空隙的宽度;l：单元电池中的电介质柱的宽度。方法1：在电介质中激光切割孔用于透镜设计。对于激光切割或机器钻孔，我们使用现成的电介质板并在电介质片[34]中钻孔，以合成表1中规定的球壳的介电常数值。激光或计算机数控钻孔可用于此目的，这两者都是成熟的技术。通过使用孔片方法制造的Luneburg透镜由许多层组成，其中层的数量由电介质片材料的厚度和透镜的直径确定。必须非常小心地确定孔的图案，随着我们的前进，孔的图案会从一个板到另一个板发生变化从赤道到极点有必要对多孔圆盘进行数值模拟，以确保穿孔圆盘准确地模拟我们试图合成的人工介电环，因为基于经典有效介质理论的堆叠多孔圆盘的有效介电常数的简单估计不够准确。方法2：3D打印镜片。另一种合成人造橡胶的方案是使用3D打印。设计人工神经网络的理论依据可参见文献[1]。[35，36]这里省略了。具有2.72的介电常数（er）的热塑性聚乳酸（PLA）是用于3D打印的非常常见的材料，在本设计中使用。在这种方法中，我们通过在COTS材料中插入空气空隙来修改COTS材料的介电常数，以实现所需的介电常数，如表1所列。为了说明透镜设计，我们选择了周期为2mm的单位单元2毫米并使用由空气空隙和空气隙组成的单元电池，如图4所示。所设计的单元电池及其所需尺寸也在表1中给出。所设计的细胞具有优于0.4分贝（dB）的插入损耗。除了上面讨论的方法之外，设计Luneburg透镜的另一种方式是使用具有变化的介电常数的介电材料。如表1第1列所示，通过使用不同的介电材料，使用Luneburg透镜设计中所要求的期望的介电性来制造这种透镜。六层透镜的直径为14.5厘米，天线工作频率为24至28GHz。 模拟|S11|（一）|S11|是反射系数幅值）和实现的增益的透镜中示出的图。5（a）和（b）。重要的是要注意，这种类型的设计制造起来可能很昂贵，因为所需的介电常数必须通过混合不同的介电材料来具体实现。发现该透镜的重量在制造后为1.2kg图四、Luneburg透镜的单位单元（不同视图）：（a）顶视图;以及(b)透视图。图五、Luneburg透镜的模拟响应：（a）|S11|（b）已实现收益。R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6063×图六、14.5 cm、6层Luneburg透镜天线的测量设置和辐射模式：（a）测量设置;（b）u= 0°切割;（c）u= 90°切割。图6（a）示出了具有开放式波导馈电的Luneburg透镜的测量设置。图图6（b）和（c）分别示出了对于u = 0 °切割和u = 90 °切割，透镜在26 GHz下的归一化辐射图案。透镜在26 GHz下的模拟增益为30.7 dBi（其中dBi表示相对于各向同性天线），而测得的增益被发现是29.2 dBi。我们还发现，透镜提供了一致的增益Luneburg透镜的增益为29.2 dBi，即使在宽扫描角下也能保持在该水平;也就是说，扫描损失最小，这是Luneburg透镜的一个重要优点为了降低成本和便于制造，使用PLA填充方法设计直径为14.5cm的透镜。 透镜的外部第六层不是3D打印的;相反，使用了介电常数为1.15的泡沫。然而，内部的五层是3D打印的。3D打印的镜片（内部五层）如图所示。7.第一次会议。一个5 5共形贴片阵列（图1和2）。如图10所示，为了验证其扫描性能，设计了用于对Luneburg透镜进行馈电的透镜（图8和图9）。阵列的相邻元件之间的边缘到边缘的间隔距离被选择为1mm。的见图7。 3D打印的Luneburg镜头共形阵列（Fig. 9）放置在Luneburg透镜的表面上用于激发，如图所示。 10个。在24-28 GHz的整个频带内，反射系数和隔离系数均优于10 dB通过切换馈送元件（即，贴片）用于透镜，一次一个，以便将光束指向期望的方向。u = 90 °切割的二维（2D）模拟辐射图如图所示。 十一岁 对于u = 0 °切割的2D模拟辐射图案观察到类似的行为，如图11所示。 12个。 图图11和图12示出了当使用端口中的特定端口（端口0-端口8）时的波束扫描性能。值得注意的是，最大扫描角度为±12°，因为阵列尺寸相对较小。通过增大馈源阵列的尺寸可以实现更大的扫描范围。虽然3D打印方法是非常通用的，但是由于需要控制制造公差，因此保持透镜的构建块的精度是具有挑战性的，如上面的图6精确到几分之一毫米。这促使我们重新审视上述方法1，并通过堆叠εr为2.47的纯蓝色材料片来制造透镜，其中钻孔以人工合成用于透镜的所需介电材料，其在前面的表1中给出。图13（a）示出了没有最外层的球面透镜，对于该球面透镜，我们使用了“实”透镜。材料-更具体地说，是结晶度接近1.15的泡沫型材料。 图图13（b）和（c）示出了两个不同的圆盘及其孔图案，其中第一个圆盘位于赤道，而第二个圆盘更靠近极点。总共需要90个这样的“孔径阵列在期望操作频率下的2D扫描波束不是5G孔径阵列的最后设计挑战，5G可能还需要偏振分集大多数基于波导的天线阵列具有沿期望频率范围的线由于天线阵列的圆极化对于网络通信应用非常重要，因此在下一节中介绍了从电磁波的线性和双线性极化实现圆极化的步骤。3. 基片集成波导（SIW）3.1. 采用电子开关移相器的基片集成波导阵列波束扫描对于5G通信系统，近年来已经提出了过多的波束成形技术以满足通信系统的需求。R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6064图8.第八条。具有双极化馈电的单贴片天线元件（所有尺寸均以毫米为单位）：（a）顶视图;以及（b）底视图。图9.第九条。5× 5共形阵：（a）底视图;（b）顶视图。图10个。激发Luneburg透镜的5× 5共形阵列：（a）顶视图;(b)前视图。这是在试图替换传统移相器时遇到的挑战，传统移相器在与有源电路组合以减轻损耗问题时既昂贵又耗电。在这项工作中，我们提出了一种新的技术，通过修改两个consective辐射元件之间的电路径长度，使用电子开关电路实现所需的移相器通过在辐射元件之间引入波导的弯曲部分并通过使用PIN二极管或变容二极管切换通孔“开”或“关”来修改这些部分的有效长度而在SIW中实现我们提出了两种不同的方法来实现所需的相移。第一种方法需要通过改变这些部分中的过孔的位置和数量来改变通过弯曲部分的波路径（图1和图2）。 14和15）;第二种方法通过激活或去激活放置在这些部分中的PIN二极管来实现通过弯曲 部 分 的 路 径 长 度 的 改 变 。 图 16 演 示 了 等 效 的 PIN 二 极 管（MA4AGFCP910，MACOM，美国）控制开关机制的Lent电路图14示出了辐射元件的尺寸。两个连续槽之间的间隔距离（图中的b）14）等于6mm（接近半波长），而槽长度和宽度（c和e）分别等于2.88和0.5mm。槽的形状不同于常规的矩形或圆形几何形状，并且被优化以在操作频率范围内将反射系数（S11）保持在-10dB的水平以下图17示出了在图17的输入端口处的反射系数。不同移相器配置的激励，其设计确保阵列的S11始终小于在所需频率范围内为-10 dB，与相移电平无关。图18示出了弯曲SIW（CSIW）移相器的扫描能力。该图显示，的七不同相移位器变化之间9.5和11.1 dB，最大可实现104°的波束扫描，纵向平面。3.2. 使用金属翼的接下来，我们研究如何提高前一节中描述的所提出的CSIW扫描阵列的增益为此，我们转向图19，其示出了添加到上述阵列配置的两侧的两个金属翼。我们的目标是R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6065图十一岁 u = 90°时的2D模拟辐射图。（a）不同有源馈电元件的增益响应;（b）不同有源馈电元件的位置图12个。 u = 0°时的2D模拟辐射图。（a）不同有源馈电元件的增益响应;（b）不同有源馈电元件的位置图13岁替代镜头设计。（a）不同光盘的位置hn;第n个圆盘的高度;n：圆盘的数量;圆盘n：第n个圆盘。（b）靠近晶状体中心的圆盘切口（c）晶状体末端的圆盘R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6066以增加阵列在横向平面中的有效孔径，从而使该平面中的波束变窄并增加阵列的增益。图20示出了阵列几何形状，其中两个额外的翼已经被添加到阵列的两端-前部和后部-以进一步提高性能。表2给出了翼阵设计的相关尺寸，以及该阵增益增强的结果。4. 使用倾斜面板的广角光束扫描4.1. 横向平面内的波束扫描在第2节中，我们提出了一些基于SIW的阵列设计与可切换的移相器，它控制阵列的主波束在纵向平面的倾斜角。在这一节中，我们将研究在横向平面中扫描光束的方法。然后，我们提出了一个新的方案来实现这一目标。在图21所示的方案中，我们可以通过改变角度来扫描光束。的小组。此外，我们通过倾斜面板来改变主瓣的方向。图22呈现了所提出的方案在26 GHz的操作频率下的扫描性能。我们观察到，可以实现超过120°的扫描范围，而几乎没有或没有图案退化或扫描损失。虽然所提出的方案所基于的光束扫描的原理相对简单，但挑战在于设计一种面板，使得其倾斜角可以电子地而不是机械地改变，以实现我们想要扫描光束的速度，见图14。辐射元件形状。b =6 mm;c = 2.88 mm;e = 0.5 mm。b：两个连续槽之间的间隔距离;c：槽长;e：槽宽。其应该在毫秒或甚至微秒的数量级上，而不是秒。目前，研究几种不同选择的工作正在进行中，包括可重新配置的元表面和可重新配置的反射阵列。使用液态金属用于相同的目的是一个有吸引力的替代应用中，相对较慢的开关速度是可以接受的。图十五岁所提出的开槽基片集成波导弯曲阵列。（a）移相器的示例;（b）一个SIW弯曲部分，包含所有颜色的开关，这些开关根据所需的相移被打开图16.所提出的开槽基片集成波导弯曲阵列。(a)包含所有开关的SIW弯曲部分;以及（b）PIN二极管。R：电阻，L：电感，C：电容。R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6067图17. 所有移相器的反射系数。图18.弯曲基片集成波导中移相器的扫描性能。图19. CSIW有两个金属翅膀。4.2. 纵向平面内的射束扫描对于纵向扫描，我们之前已经讨论了具有移相器的弯曲SIW，其由电子开关通孔组成。为了在横向平面中扫描，我们可以使用位于阵列上方的可重新配置的倾斜面板，如图21所示。我们也可以使用一个类似的面板--甚至是同一个面板--在纵向平面上扫描，如图2所示。 23，尽管具有比插入SIW波导中的移相器所提供的更小的灵活性。5. 采用开槽安装平台的波导缝隙阵列增益增强5.1. 一种改进的开槽金属翼波导天线阵在本节中，我们提出了一种新的技术，通过修改阵列所在的平台来提高SWAAR. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6068图20. 具有四个金属翼的CSIW：（a）透视图;和（b）顶视图。表226 GHz时的增益变化。设计翼长，lw（mm）尺寸（x，y，z）（mm× mm× mm）增益（dB）开槽基片集成波导无翼-9× 24×50 12. 3开槽SIW + 2翼40 38× 24×50 14.5开槽SIW + 4翼40 38× 24×50 17.4开槽SIW + 4翼60 58× 30×57 19.0开槽SIW + 4翼100 96× 60×77 22.2开槽SIW + 4翼150 148× 80×104 23.8开槽SIW + 4翼200 196× 100×130 24.1开槽SIW + 2翼150 148× 80×450 29.2图21岁使用倾斜面板进行2D光束扫描图22岁使用面板倾斜在横向平面中的扫描性能安装。该技术基于最近的出版物[36]，其中作者首先设计常规开槽波导，然后在阵列的两侧添加凹槽结构以扩大阵列的有效辐射孔径，从而提高增益。接下来，我们探讨进一步提高增益到30 dB水平的可能性，这是在这种类型的天线阵列，如基站天线元件的某些应用中所期望的。我们首先从27个插槽开始增加插槽数量（如参考文献10所示）[36]如图所示，41。 24，并且将阵列的长度拉伸124 mm以适应槽数量的这种增加。虽然这种改进将增益提高到29 dB（图25），但它并没有完全达到我们30 dB增益的目标。为了进一步提高增益，我们的下一步是通过折叠原始阵列两侧的延伸部分来修改图24中阵列的几何形状，如图24所示。26岁此修改R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6069图23.带有两个金属翼和一个倾斜面板的弯曲基片集成波导阵列天线的侧视图。图26. 改进的SWAA与金属槽结构和机翼。不仅将天线的占用面积减少了两倍，而且有助于将增益提高到30dB的预期目标，如图1中的辐射方向图所示。 27岁。原始SWAA和两个改进版本的尺寸和性能特征（即增益和SLL）总结在表3[36]中。5.2. 利用倾斜平板对带槽慢波天线进行光束扫描最后，我们转向扫描阵列的问题，其设计在前一节中进行了描述。与第3节中描述的弯曲SIW阵列的情况相比，我们再次选择倾斜面板方法进行扫描，如第4节中所述，而不是使用复杂、有损耗且图24. 具有金属槽结构的SWAA原型。图25. 具有凹槽的扩展SWAA在26 GHz下的辐射图案：（a）H平面;和（b）E平面。R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6070图27岁。在26 GHz下，带翼的改进型槽SWAA的辐射图：（a）H平面;和（b）E平面。这里，E平面和H平面是用于线性极化天线的参考平面表326 GHz时的增益变化。设计频率（GHz）尺寸（x，y，z）（mm× mm× mm）增益（dB）SLL（dB）带槽结构的SWAA[36]26 3. 5× 137×245 26. 7 12. 3带槽结构的扩展SWAA26 3.5× 128×368 29.0 11.2建议设计26 32× 74×368 30.2 13.9图28岁一种改进的带翼的凹槽SWAA和用于扫描的倾斜面板难以插入到辐射元件之间。如前所述，我们可以根据所需的扫描速度，通过使用可重新配置的超颖表面或液态金属来制造这些面板。所提出的扫描阵列的几何形状在图28中示出，并且对于一个倾斜角面板显示在图29中。辐射方向图表明，可以实现很宽的扫描范围，很少或没有图案退化或扫描损失。此外，面板角度的变化对阻抗匹配没有显著影响。倾斜角可以机械地或通过使用可重新配置例如，包括加载有变容二极管的超表面的面板。6. 结论在这项工作中，我们回顾了几种不同的设计阵列天线固定波束和扫描应用。我们简要讨论了一些传统的阵列设计，与其他高增益天线（如反射器、反射阵列和传统或平面折射率透镜）相比，这些阵列实现了相对较低的剖面。接下来，我们描述了一些新颖的设计概念，提供波束扫描能力，而不使用传统的移相器，既有损和昂贵的毫米波。我们的方法是用插入在阵列元件之间的可切换通孔来替换传统的铁氧体型移相器，或者采用可重新配置的metasur面板进行扫描，几乎没有或没有扫描损失。我们还提出了一种Luneburg透镜设计，其阵列馈电包括用于2D扫描的微带贴片天线，就其扫描性能而言，其通常优于现有的相控阵设计，尽管其需要具有可切换元件的阵列类型的馈电来扫描波束。作为结束语，我们提到，用于5G应用的高增益、低轮廓、极化多样化、固定波束和扫描天线的设计是一个非常活跃的研究和开发领域。我们希望这篇论文能引起研究人员对这一领域的进一步兴趣，以应对我们已经确定的挑战。遵守道德操守准则Raj Mittra、Abdelkhalek Nasri和Ravi Kumar Arya声明他们没有利益冲突或财务冲突需要披露。R. Mittra，A.纳斯里和R.K.艾莉亚工程11（2022）6071图第二十九章。在26 GHz下具有倾斜面板的改进的沟槽SWAA的辐射图案：（a）H平面;和（b）E平面。引用[1] 毕夏拉特DJ，廖S，薛Q。宽带毫米波应用的高增益低成本差分馈电圆极化平面孔径天线。IEEE Trans Algonna Propag2016;64（1）：33-42.[2] [10] RaafB，Zirwas W，Friederiches KJ，Tiirola E，Laitila M，Marsch P，etal. 超越4G宽带无线电系统的愿景。2011年IEEE第22届个人、室内和移动无线电通信国际研讨会论文集; 2011年9月11日至14日;加拿大安大略省多伦多; 2011年。[3] 吴伟杰，李晓梅，李晓梅. 用于5G应用的宽带低剖面孔径天线，由开槽波导阵列和集成共电馈电组成。在：第13届欧洲会议的论文集关于植物和传播（EuCAP）;2019年3月31日至4月5日;克拉科夫，波兰; 2019年。[4] Mehri S，Oueslati D，Mittra R，Rmili H.毫米波基片集成波导缝隙阵增益增强。第13届欧洲会议的论文集对植物和传播（EuCAP）; 2019年3月31日至4月5日;克拉科夫，波兰; 2019年。[5] 彭 明 ， 赵 A. 用 于 37- 40 GHz移 动 应 用 的 高 性 能 5G 毫 米 波 天 线 阵 列 。 In：Proceedingsof2018InternationalWorkshoponAntennaTechnology（iWAT）; 2018 Mar 4 -7; Nanjing，China; 2018.[6] Parchin NO，Shen M，Pedersen GF.端射式相控阵5G天线设计，使用叶片形蝴蝶结 元 件 ， 适 用 于 28/38 GHz MIMO 应 用 。 In ： Proceedings of 2016 IEEEInternational Conference on Ubiquitous WirelessBroadband （ ICUWB ） ; 2016Oct 16 -19; Nanjing，China; 2016.[7] 作者：Pi Z，Choi J，Heath R.毫米波千兆宽带向5G演进：固定接入和回程。 IEEECommun Mag 2016;54（4）：138-44.[8] HashemiM，Koksal CE，Shroff NB. 带外毫米波波束成形和通信，可在5G系统中实现低延迟和高能效。IEEE Trans Commun2018;66（2）：875-88.[9] Afzal MU，Lalbakhsh A，Esselle KP.采用近场可旋转梯度介质板的电磁波波束扫描天线。J Appl Phys2018;124（23）：234901。[10] MarinJG，Baba AA，Cuenca DL，Hesselbarth J，Hashmi RM，Esselle KP. 毫米波段高增益低剖面晶片馈入谐振腔天线。IEEECNAS Wirel Propag Lett 2019;18（11）：2394-8.[11] BabaAA，Hashmi RM，Esselle KP. 利用紧凑型天线实现大增益带宽积。IEEETrans Escheras Propag2017;65（7）：3437-46.[12] Li Y，Luk KM.毫米波应用之多波束端射磁电偶极天线阵列。IEEE Trans EscherasPropag 2016;64（7）：2894-904.[13] 郑玉君，洪伟，吴凯. 基于八端口混合的毫米波多波束天线。IEEE Microw WirelCompon Lett2009;19（4）：212-4.[14] Ali MMM，Shams SI，Sebak AR.印刷脊隙波导3分贝耦合器：分析和设计程序。IEEE Access2017;6：8501-9.[15] AliMMM，Sebak AR. RGWButler矩阵馈电的二维扫描磁电偶极天线阵。IEEETrans Escheras Propag2018;66（11）：6313-21.[16] 马丁MA。宽带、多频带和智能天线系统。Cham：Springer; 2021.[17] KumarP，Kedar A，Singh AK. X波段低成本低副瓣波导缝隙天线阵的设计与研制。 IEEE Trans Algonna Propag2015;63（11）：4723-31.[18] 李文，李文.中心馈电单层开槽波导阵列。IEEE Trans Escherichna Propag2006;54（5）：1474-80。[19] 张文，王文，等.波导缝隙天线阵的非中心频率分析.北京：清华大学出版社，2001。IEEE TransAlgonna Propag 2000;48（11）：1746-55.[20] 杨 文 辉 ， 张 文 辉 . 开 槽 波 导 天 线 加 强 结 构 的 开 口 环 谐 振 器 加 载 。 IEEE CNASWirelPropag Lett 2011;10：1524-7.[21] 杨文龙，杨文龙，杨文龙.高效率宽带波导缝隙阵列天线。I E T Microw ReynasPropag 2017;11（10）：1401-8.[22] Stutzman WL，Thiele GA.天线理论与设计Hoboken：John Wiley&Sons; 2012.[23] 廖 S ， 吴 平 ， 沈 建民 ， 薛 强 . 毫米波高增益宽带差 馈 平 面 口 径 天 线 。 IEEETransAlgonna Propag 2015;63（3）：966-77.[24] 郑玉君，洪伟，吴凯.毫米波半模基片集成波导四极化频率扫描天线。 IEEETransEscheras Propag 2010;58（6）：1848-55.[25] 冯平平，曲世文，杨世文。用于一维波束扫描的相控发射阵列天线。 IEEE CNASWirel Propag Lett 2019;18（2）：358-62.[26] 艾莉亚RK，潘迪S，米特拉R.使用人工工程材料的平面透镜设计。Prog ElectomagnRes2016;64：71-8.[27] 张文龙，李晓梅，李晓梅，李晓梅.基于罗特曼透镜的小型扩展扫描范围天线阵。IEEE Trans Escheras Propag 2019;67（12）：7356-67.[28] 放大图片作者：Tcvetkova S，Asadchy V，Tretyakov S.新型超颖表面反射面天线的扫描特性。In：2016 4 - 6th European MicrowaveConference（EuMC）;2016 Oct 4 -6; London，UK; 2016.[29] 王X，方X，Laabs M，Plettemeier D.用于毫米波通信的平面级联巴特勒矩阵馈电 的紧 凑 型 二维 多 波 束阵 列 天 线。 IEEE CNAS Wirel Propag Lett 2019;18（10）：2056-60.[30] Jain S，Mittra R，Pandey S.用于广角扫描的平底宽带多光束Luneburg镜头。JElectromagn Waves Appl 2015;29（10）：1329-41.[31] Bor J，Lafond O，Merlet H，Le Bars P，Himdi M. 基于泡沫的Luneburg透镜天线60 GHz Prog Electromagn ResLett 2014;44：1-7.[32] [10] 杨 文 ， 李 文 . 多 壳 Luneburg 透 镜 的 设 计 优 化 。 IEEE Trans EscherichnaPropag2007;55（2）：283-9.[33] 张S，潘迪S，库马尔A，Vardaxoglou Y，Whittow W. 亚原子以及用于天线应用的人工工程材料。In：Mittra R，editor.天线分析与设计的发展。London：IET;2018.[34] Mittra R，Oueslati D，Nasri A，Arya RK，Ghalib A.用于5G应用的固定和扫描波束天线阵列。In：Matin MA，editor.宽带、多频带和智能天线系统、信号和通信技术。Cham：Springer;2021.[35] 张S，艾雅RK，Whittow WG，Cadman D，Mittra R，Vardaxoglou JC.增材制造技术辅助的超宽带平面超材料自聚焦透镜。IEEE Trans Escherichia2021;69（7）：3788-99.[36] Boas ECV，Mittra R，Sodre AC.一种低剖面高增益开槽波导天线阵。IEEE CNASWirel Propag Lett2020;19（12）：2107-11.