《毫米波亞毫米波平面集成反射陣和傳輸陣的設計研究》是依託東南大學，由張彥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：毫米波亞毫米波平面集成反射陣和傳輸陣的設計研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張彥
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高增益高效率天線是實現長距、超高速毫米波亞毫米波無線通信的關鍵部件，其最佳化設計是亟待解決的關鍵技術。在毫米波亞毫米波段，傳統平面傳輸線的輻射損耗和金屬損耗顯著增加，是高增益高效率天線陣列實現的瓶頸。此外，天線與射頻電路之間的轉接損耗大，天線特性對加工公差和裝配誤差極為敏感。因此，天線的平面集成和一體化設計將是解決以上問題的有效途徑。基於準周期結構的反射陣和傳輸陣，採用空間饋電方式,可以避免複雜饋電網路和饋電損耗，同時還具有低剖面、輕量化和易安裝等特點。本項目將主要研究適用於毫米波亞毫米波平面集成反射陣和傳輸陣的最佳化設計和分析方法，包括研究設計和採用基於基片集成技術的平面天線作為饋源，進行聯合最佳化設計；同時採用解析法分析影響該頻段反射陣和傳輸陣效率的關鍵因素用於進一步提高效率；並試製天線樣品進行驗證。預期成果將為高增益高效率毫米波亞毫米波平面集成反射陣和傳輸陣的設計提供理論依據和技術支撐。
結題摘要
近年來，毫米波和亞毫米波無線通信技術成為全球範圍的研究熱點，相關通信標準也在逐步制定和確立中。高增益高效率天線是實現長距、超高速毫米波亞毫米波無線通信的關鍵部件。由於損耗嚴重、效率低下，傳統的天線形式和天線設計方法大多在毫米波亞毫米波頻段不再十分適用。 本項目以毫米波亞毫米波頻段天線為選題，選擇利用空間饋電的反射陣和傳輸陣作為高增益高效率天線實現方式，系統地研究了平面集成反射陣和傳輸陣的設計方法與關鍵技術。主要研究內容包括：研究了毫米波亞毫米波平面基片集成天線（饋源天線）的設計方法和實現技術；研究了基於空間饋電機制的平面傳輸陣和反射陣的一般性設計方法、效率分析和關鍵技術；研究了平面集成反射陣和傳輸陣的系統化高效集成方法和提升效率的關鍵技術；在毫米波和亞毫米波頻段設計並實現了大量平面饋源天線和平面集成反射陣/傳輸陣的實例，驗證了研究所形成的設計方法和實現技術的有效性和可靠性。 本項目的重要研究成果包括：（1）首次提出並實現了平面集成反射陣和傳輸陣的概念，較傳統反射面天線和透鏡天線具有平面化結構、高集成度、可全部由PCB等技術實現，並能與有源電路一體化集成等特點；（2）形成了適用於毫米波亞毫米波平面基片集成天線的概念和關鍵技術；（3）形成了平面化集成反射陣和傳輸陣的系統化設計流程和設計方法，經大量實例驗證能有效實現高增益高效率輻射；（4）面向未來5G移動通信，基於平面集成傳輸陣結構創新地提出並實現了採用平面多饋源的具有多波束特性的傳輸陣天線。 本項目研究所形成的毫米波亞毫米波天線設計理論，對於相關天線設計和未來通信系統的構建具有重要科學意義，提供了理論基礎和工程指導。本項目的研究側重於我國自主智慧財產權的Q-LINKPAN通信標準，研製了大量適用於該標準的天線，並與相關企業開展了合作。本項目獲5項授權發明專利和2項授權實用新型專利，另申請2項發明專利，這些智慧財產權成果提供了產業化基礎。
