0 引言

    面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將邁入第五代移動(dòng)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(dòng)性的需求，為用戶提供高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、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(shí)現(xiàn)“萬(wàn)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(shí)現(xiàn)以上這些愿景至關(guān)重要的系統(tǒng)部件之一。

    面對(duì)信息的快速增長(zhǎng)，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(lái)，具有堆疊貼片的緊湊尺寸雙極化天線通過(guò)多模操作來(lái)提供雙傳輸通道變得非常流行^[1]，但是由于存儲(chǔ)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(jiǎn)化、小型化等許多優(yōu)勢(shì)，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(wú)線通信系統(tǒng)中，在這種情況下，天線如果沒(méi)有諧波抑制能力，就會(huì)出現(xiàn)電磁兼容性問(wèn)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(jì)中，通常會(huì)采用大容量、高成本和插入損耗濾波器來(lái)抑制諧波，但這又會(huì)影響系統(tǒng)的阻抗匹配，所以天線設(shè)計(jì)中也要注意這兩者的平衡。另一方面，盡管許多天線設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)抗干擾傳輸?shù)耐瑫r(shí)滿足超寬帶設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)，正如上文所提到，許多其他設(shè)計(jì)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(jiàn)天線的設(shè)計(jì)，對(duì)天線設(shè)計(jì)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?jiān)?，朱燦焰

(蘇州大學(xué) 軌道交通學(xué)院，江蘇 蘇州215000)