未來移動通信論壇：6G新天線技術（26頁）.pdf

1、基站天線大規模MIMO 技術是新一代移動通信的核心技術。大規模 MIMO 系統在基站端使用了大規模天線陣列，通過利用分集和空間復用的思想，可以在不增加頻譜資源和功率的情況下，提供巨大的陣列增益、分集增益和復用增益，并且成倍地提高系統的頻譜利用率，實現系統容量的數量級增長。大規模MIMO天線陣作為關鍵支撐技術近年來受到了廣泛研究。2016 年D. Manteuffel 等人提出一種室內MIMO基站天線陣17，如圖 3-1 所示。借助特征模理論，通過對同一個貼片用不同的饋電端口可激勵起不同頻段的本征電流，實現寬帶特性。另外控制開縫以及調節縫的大小和位置，可以進一步調節匹配。最后設計了 484 個端

2、口的 11 11 個天線單元組成的大規模 MIMO 陣列，與傳統的交叉偶極子相比，可以實現尺寸 54%的縮減。天線工作在6-8.5 GHz 的頻帶內，各天線端口間的隔離度為20 dB。2016 年Y. Gao 等學者提出了一個雙極化MIMO天線陣列18(如圖3-2)，它有144個端口，可以在3.7GHz的頻率下工作。該陣列由18個低剖面子陣列組成。每個子陣由四個單元組成。每個天線單元由一個垂直極化端口和一個水平極化端口組成，它們連接到功率分配器，作為饋電網絡。天線單元采用堆疊式貼片設計，陣列整體呈現三層臺階結構，相鄰臺階夾角為20度，最終天線端口之間可提供25dB的隔離度。另外瑞典Lund大學開發了基于100個天線單元的LuMaMi原型機 19(如圖3-3所示)，中國無線移動國家重點實驗室開發了128天線單元的大規模MIMO系統樣機20。除此之外，還有美國萊斯大學的Argos原型機、三星毫米波大規模天線原型機、歐洲電信研究院Open Air Interface大規模MIMO系統原型機、英國布里斯托大學的原型機等等。