PCB電路如微帶電路有較為顯著的介質和輻射損耗，而傳統金屬波導雖然損耗低、信號干擾小，但其結構很難做到小型化和集成。因此這兩種結構不適用于要求低功耗且空間尺寸受限的移動終端。采用基片集成波導（SIW）可同時降低損耗和增加可集成性，其兼備了金屬波導和平面電路的優良屬性，是未來5G毫米波終端應用場景最佳的選項之一。本文的主要內容包括：對SIw、波柬掃描陣、縫隙天線陣和Butler知陣多波束饋電網絡等基本原理進行了簡要的回顧。此四方面的知識是本文所有設計的理論支撐。系統梳理了siw.縫隙天線陣的設計步驟和Butler矩陣饋電網絡的分析方法。提出了將4 x4 Butler矩陣多波束饋電網絡用于木來5G終端天線的設計以實現多波束寬角度高增益信號覆蓋、本文選擇采用了多被束方案，并結合了sG移動終端設計了適用于5G終端的4x4 Buter矩陣多波束饋電網絡和縫隙天線陣，加工測試表明多波束方案基本可滿足未來5G終端天線的要求。在傳統4x4 Butler的基礎上，提出和設計了一款改進型的4x4 SIW Butler矩陣。從理論上驗證了方案的可行性且推導了各個器件須滿足的條件。新設計的Butler矩陣其核心是將移相器歸入到3dB定向耦合器的設計中。仿真和測試結果表明，改進型的4x4 SIW Butler矩陣不僅擁有更好的輸出幅相平坦度還具有比傳統4x4 SIW Butler矩陣更高的設計靈活性。設計了一款3x3 SIw Butler矩陣。首先給出了該款矩陣的設計思路來源，然后從原理上驗證了此矩陣設計的可行性和詳細地推導出了3x3 Butler短陣的結構和器件參數。仿真和結果表明，該型Butler矩陣比4×4 SIW Butler矩陣尺寸更小、結構更簡單，但具有和4×4 SIW Buter矩陣相當的增益值和波束覆蓋范圍。
標簽：
PCB
5g
毫米波
天線
上傳時間：
2022-06-20
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