日前,中國移動研究院聯(lián)合東南大學(xué)毫米波國家重點實驗室,成功研發(fā)了基于混合相位反射基元技術(shù)的雙圓極化反射陣天線。該天線采用單功能層設(shè)計,剖面高度僅0.26波長,處于業(yè)界領(lǐng)先水平,為5G毫米波基站天線的高增益、低剖面和輕量化方案探索了新思路。
近年來,透鏡類天線在移動通信領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注。在Sub6GHz頻段,龍伯透鏡天線輻射效率高,垂直面波束寬,可解決大橋等遠距離場景的覆蓋需求;但在毫米波頻段,傳統(tǒng)透鏡存在介質(zhì)損耗高、剖面高和非平面的問題。為突破這些局限,實現(xiàn)毫米波基站天線的低成本輕量化,中國移動研究院與東南大學(xué)合作開展了基于電磁表面的透鏡方案研究,創(chuàng)新采用了動態(tài)相位和旋轉(zhuǎn)相位相結(jié)合的技術(shù),在業(yè)界首次基于單功能層實現(xiàn)了對雙圓極化電磁波的獨立調(diào)控,解決了傳統(tǒng)雙功能層方案加工復(fù)雜、插入損耗大的難題,天線剖面降低50%以上,損耗降低0.5dB,口徑效率從12%提升到20%。
項目團隊設(shè)計的這款雙圓極化反射陣天線樣機,工作于26.5GHz-28GHz,在直徑不到20cm的反射陣面上排布了1280個單元,剖面高度小于3mm。通過預(yù)設(shè)的相位排布,可將饋源激勵的雙圓極化波束反射至不同的指向。經(jīng)過在中國移動研究院毫米波緊縮場的實際測試,該反射陣天線的波束增益超過26dBi,各項指標表現(xiàn)優(yōu)異。
該新型反射陣天線的成功研制,驗證了雙極化超表面透鏡的綜合理論和設(shè)計技術(shù),成果可以用于雙極化毫米波反射/透射陣天線的實現(xiàn),為電磁超表面透鏡技術(shù)在5G毫米波基站的應(yīng)用進行了有益探索和技術(shù)儲備。