0 引言

    面向2020年及未來，移動通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將邁入第五代移動通信(5G)的發(fā)展階段。5G能夠滿足人們超高流量密度、超高移動性的需求，為用戶提供高清視頻、虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實、云桌面、在線游戲等極致業(yè)務(wù)，還將滲透到物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，與工業(yè)設(shè)施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合，全面實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，有效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的信息化服務(wù)需要。5G天線則是實現(xiàn)以上這些愿景至關(guān)重要的系統(tǒng)部件之一。

    面對信息的快速增長，通信能力不足的弊端日益明顯，多頻帶雙極化天線成為一種主流選擇，近來，具有堆疊貼片的緊湊尺寸雙極化天線通過多模操作來提供雙傳輸通道變得非常流行^[1]，但是由于存儲空間的狹小，這些天線往往隔離較差并且增益較低，這也是要著重解決的難題。與傳統(tǒng)天線相比，可重構(gòu)天線具有簡化、小型化等許多優(yōu)勢，可以改變方向圖、頻率和極化性能，因此，非線性設(shè)備也被廣泛用于無線通信系統(tǒng)中，在這種情況下，天線如果沒有諧波抑制能力，就會出現(xiàn)電磁兼容性問題^[2]；而且，為了進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)換的效率，抑制諧波是必不可少的。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計中，通常會采用大容量、高成本和插入損耗濾波器來抑制諧波，但這又會影響系統(tǒng)的阻抗匹配，所以天線設(shè)計中也要注意這兩者的平衡。另一方面，盡管許多天線設(shè)計旨在達(dá)到盡可能大的工作帶寬，然而由于各種通信系統(tǒng)的共存，在實現(xiàn)抗干擾傳輸?shù)耐瑫r滿足超寬帶設(shè)計也很具有挑戰(zhàn)性。

    在4G系統(tǒng)中，MIMO技術(shù)已經(jīng)獲得較為廣泛的應(yīng)用，面對5G在傳輸速率和系統(tǒng)容量等方面的性能挑戰(zhàn)，天線數(shù)目的進(jìn)一步增加仍將是MIMO技術(shù)繼續(xù)演進(jìn)的重要方向。同時，正如上文所提到，許多其他設(shè)計方案也在5G智能終端的需求上顯示出很好的應(yīng)用前景，其中最有代表性的便是MIMO天線、頻率可重置天線和縫隙天線。

    本文就5G天線的研究現(xiàn)狀做了介紹，展示了MIMO天線、頻率可重置天線及其他常見天線的設(shè)計，對天線設(shè)計中去耦合技術(shù)及帶寬拓展技術(shù)作了闡述。

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作者信息：

趙張源，朱燦焰

(蘇州大學(xué) 軌道交通學(xué)院，江蘇 蘇州215000)