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用于5G及卫星通信终端的毫米波有源天线研究详细分析

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.55 MB | 2020-07-06

杨海清

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　　回顾毫米波相控阵天线国内外发展现状，展望毫米波相控阵天线的未来，并给出了润芯公司预研的毫米波相控阵多功能芯片指标，对毫米波相控阵的研究人员具有一定参考意义。

　　随着5G毫米波通信和宽带低轨卫星通信的迅速崛起，毫米波有源天线开始了前所未有的发展，预计未来几年内将主宰市场。毫米波带来了大带宽和高速率，基于Sub-6GHz频段的4G LTE蜂窝系统可用使用的最大带宽是100MHz，数据速率不超过 1Gbps；在毫米波频段，移动应用可用使用的最大带宽是400MHz，数据速率高达10Gbps甚至更多。需求总是创新的最大动力，加之新材料、新技术和新工艺的提升，毫米波频段集成电路元件的技术难题迅速被攻克，毫米波在 5G时代会迎来大规模应用。在卫星通信领域，毫米波有源相控阵天线与传统的动中通天线相比，没有体积庞大的伺服跟踪系统，波束速度快、方向可控、可实时跟踪卫星，并且重量轻，可进行大批量生产；毫米波有源相控阵天线不含活动部件，可靠性极佳，即便阵列中少数天线单元失效，天线总体性能也不会受到影响，集成毫米波有源相控天线的终端是未来毫米波卫星通信的重要发展方向之一。

　　一、毫米波有源天线国内外发展现状

　　有源相控阵天线的优点是使用微波集成的方法，将移相器、滤波器、衰减器、功放和低噪放等芯片集成在芯片中，实现了设备的小型化、轻型化，波束指向精度较高和一定的波束旁瓣抑制能力；缺点是相控阵成本高，但随着MMIC技术发展，成本会大幅降低。

　　（一）国外毫米波有源相控天线发展现状国外有源相控天线的发展比国内成熟，广泛应用于雷达、卫星通信等领域。

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