【摘 要】
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5G（第五代移动通信）网络商用在逐渐拓展,4G网络将长期与之并存,与此同时,基站站址资源在长期扩容中日显枯竭。为此,将4G/5G基站天线集成为一体,实现共建共享共用,成为了国家战略规划。针对这一背景,本文选择对4G/5G双频共用基站天线进行研究,具有实用意义。本文从网络应用需求出发,依托实际项目,分别对压铸型和PCB型天线辐射单元的双频嵌套阵列共用基站天线进行了研究和设计。1、本文首先参照2G/3
【基金项目】
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华南理工大学-京信通信专硕实习国家示范基地实际应用项目
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5G（第五代移动通信）网络商用在逐渐拓展,4G网络将长期与之并存,与此同时,基站站址资源在长期扩容中日显枯竭。为此,将4G/5G基站天线集成为一体,实现共建共享共用,成为了国家战略规划。针对这一背景,本文选择对4G/5G双频共用基站天线进行研究,具有实用意义。本文从网络应用需求出发,依托实际项目,分别对压铸型和PCB型天线辐射单元的双频嵌套阵列共用基站天线进行了研究和设计。1、本文首先参照2G/3G/4G压铸嵌套型辐射单元双频双极化天线阵列的成熟经验,将高频段首次拓展到5G的3.3-3.8GHz应用,并在频谱重耕后4G的1.71-2.17GHz低频段设计出碗状压铸型天线单元,用于5G单元的嵌套。在设计中充分考虑双频之间的相互耦合影响以及更高频段带来的敏感尺寸公差特性,通过容差仿真得到具有稳定性能的双频嵌套天线阵列,在高低频段分别实现2°-12°和0°-10°的电调下倾角。与传统基站天线相比,所设计的双频基站天线在满足工程性能要求的同时显著减小了天线的体积,极大地提升了铁塔天面资源的利用率。该产品已批量生产并入网使用,具有商用价值。2、鉴于压铸型单元重量大、成本高等缺点,本文进一步探讨采用PCB形式的一体化双频双极化天线单元作为升级改良,提出将高低频巴伦融合在一块PCB介质板上,实现高低频段的一体化;进一步提出将低频辐射臂末端折弯90°,且设计相邻的正交极化辐射臂参与耦合优化,最终在实现基本相当的电性能情况下达成了天线小型化。该PCB型天线单元在节省成本的同时实现了轻量化,相较于压铸型单元在4G/5G双频天线应用中更具优势。
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