基于多模融合的宽带5G基站天线设计

doi:10.13451/j.sxu.ns.2023121

山西大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (05) : 1054 -1061. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023121

基于多模融合的宽带5G基站天线设计

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摘要

针对5G移动通信多频段的需求，本文设计了一款适用于5G基站应用的宽带双极化基站天线单元。该基站天线单元由两对加载了箭头形枝节的环形偶极子、两条Y形微带馈线与同轴馈线构成。利用多模融合的原理，通过加载箭头形枝节与偶极子臂形成强耦合，激励起高频谐振模式，进一步实现天线的宽带化。对天线实物进行加工测试，天线在3.4 GHz～5.1 GHz的工作频段内，端口反射系数<-10 dB，端口隔离度优于21 dB，带内增益（8.6±0.8） dBi，实测半功率波束宽度为（67°±3°），交叉极化鉴别率高于22 dB，测试结果与仿真吻合良好。所设计的宽带双极化基站天线覆盖3.4 GHz～3.8 GHz、4.4 GHz～5 GHz的双5G通信频段，有助于解决站址资源紧张的基站部署难题。