月存档4月 2021

电波混响室市场调研初期报告

|2021-06-07T16:27:21+08:004月 26th, 2021|文章|

电波混响室能够应用于电磁辐射测试、天线总效率和散射效率测试、集成电路抗干扰测试等场景中,具有较小功率下产生高场强;造价相对低廉;测试时间短;有效模拟复合场等优点。朗普达对电波混响室进行场景、市场规模、优缺点等方面的调研,以下是初期调研结果。 END

图书推介|MIMO多天线系统与天线设计

|2021-06-07T16:27:38+08:004月 8th, 2021|新闻|

MIMO多天线系统与天线设计第一次将电磁场与微波、天线与传播、移动通信等理论与技术融合为一个整体,来理解MIMO多天线系统这一5G核心技术。作者均为本领域在国内外非常活跃的年轻学者。本书大部分内容来自作者的原创研究成果,部分成果在国内外尚属首次发表。本书旨在全面展现目前MIMO多天线系统演进过程中的基本天线及其设计和性能优化评估的方法,帮助跨领域的研究者和从业人员全面深入理解MIMO多天线系统与天线设计。 本书从全新的视角审视多天线系统,旨在将电磁场与微波、天线与传播、移动通信等理论与技术相结合,以期让读者对多天线系统这一现代移动通信核心技术有更深入的理解。本书从多天线系统的信道模型和信道容量出发,从电磁场和电磁波的角度重新剖析多天线之间的相关性,并分析和评估天线的空间相关性和天线间互耦对于多天线系统信道容量和吞吐率的影晌,随后进一步给出解决该类影响的天线去耦合方法。针对多天线系统的不同应用场景,本书紧接着阐述多天线系统在基站、终端和无线能量传输场景中的应用,并给出了评估多天线系统各种关键参数的方法本书面向的主要读者为从事多天线系统研究、开发和测试的专业技术人员,本书也适合作为高校专业课选修课或者培训班的教材。     作者介绍 赵鲁豫 博士,西安电子科技大学副教授、博士生导师。2014年获得香港中文大学博士学位,同年开始在香港中文师大学进行博士后研究。2016年到西安电子科技大学任教。现任天线系统产业联盟专家委员会理事、中国通信学会高级会员、天线与射频技术委员会委员、IEEE高级会员。常年担任 IEEE Transactions on Intennas and Propagation. International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering等期刊的审稿人,现任 IEEE Access副主编,主要研究方向为多天线系统、微波无源集成电路及天线微波测量。共发表SCI检索论文近50篇,其中ESI高被引论文4篇;授权美国发明专利3项、中国发明专利2项,申请专利40余项;出版译著1部、专著1部。主持国家重点研发计划项目子课题1项,国家自然科学基金青年科学基金项目1项,国家重点实验室基金项目1项,陕西省重点研发计划项目1项。同时积极参加产学研合作项目,与行业知名企业有着广泛的联系和合作。 黄冠龙 博士,佛山科学技术学院教授,深圳市鹏城实验室双聘研究员,教育部霍英东教育基金会高等院校青年教师基金获得者,中国通信学会高级会员及天线与射频技术委员会委员,IEEE高级会员。分别于哈尔滨工业大学、新加坡国立大学获得学士与博士学位,曾供职于新加坡淡马锡实验室任研究科学家、诺基亚任资深天线专家。长期从事高性能微波器件及天线技术领域的研究工作,包括平板及共形天线阵列、移动终端及基站天线、3D打印射频器件及天线、毫米波天线阵列等。目前在国际微波与天线领域权威学术期刊和会议上发表论文100余篇,其中IES高被引论文2篇、封面论文2篇。兼任IEE Access副主编,曾获 IEEE TAP和 IEE AWPL全球最佳审稿人,并多次作为特邀演讲人参与多个重要国际会议并承担专题研讨会组织工作。 蔺炜 博士,悉尼科技大学校长博士后研究员,EE高级会员。于华南理工大学取得信息工程学士以及电磁场与微波技术硕士学位,并于香港城市大学取得电子工程博士学位。2012年—2013年供职于新加坡南洋理工大学电气电子学院,任助理研究员,从事海事短波天线的研究工作。2016年-2018年供职于澳大利亚悉尼科技大学,任博士后研究员,从事电小天线以及可重构天线的硏究工作,期间获得悉尼科技大学青年硏究员基金资助( UTS Early Career Research Grant)。2019年取得该校校长博士后研究员基金Chancellor’ S Postdoctoral Research fellow)并任职至今,从事无线能量传输的研究工作。获得2021年澳大利亚研究理事会优秀青年学者基金资助(ARCDECRA Fellow)。目前在国内外微波与天线领域权威学术期刊和会议发表论文100余篇,并获得多项国际业内认可的学术奖项。曾获得2019年EE天线与传播学会评选的 Raj mittra旅行基金( Travel grant)。2018 International Symposium on Antennas and Propagation(SAP2018)最佳论文奖(排名第1);2018 Australian Microwave Symposium (AMS2018)最佳青年学者论文奖(排名第1);2017 Electromagnetic

5G毫米波紧缩场介绍

|2021-07-20T15:35:05+08:004月 1st, 2021|文章|

一、研究目的与意义 5G相关技术在近年来成为了各国研究人员的一大关注重点。而5G新引入的毫米波段,对传统的测量系统提出了新的挑战。而为了更好地满足对5G毫米波段测试系统的测量距离、电磁环境、测量设备等要求,最早应用于微波频段的紧缩场技术(CompactAntenna Test Range,CATR)被提出延伸至毫米波频段。本研究项目是在上述研究背景下,对应用于适用于5G的毫米波频段的紧缩场的可行性以及设计方案进行论证。 1.1紧缩场技术简介 随着对天线与雷达目标特性研究的不断深入,尤其是电大尺寸目标与天线、超低副瓣天线以及目标探测与识别的研究发展,人们对测量的要求也在不断提高,主要表现在测量距离、电磁环境、测量设备三个方面。 首先,为保证天线与目标特性测量的客观、准确,测量必须在一个满足远区条件的场地中进行。在通信和雷达系统的实际工作条件下,接收天线或者雷达需要探测的目标与发射天线的距离往往远大于天线口径和天线的电尺寸,即接收天线或目标处于发射天线远区场的一个很小的局部区域,此时发射天线辐射至接收机或者目标处的电磁波非常接近于均匀平面波。为保证测量条件与实际工作条件接近,理想测量场地应能保证均匀平面波照射待测天线或目标。一般来说,高增益、低副瓣的天线测量,高精度的电大尺寸目标特性测量,所要求的远区距离也就越大。 第二,为保证足够的测量精度,应使测量场地反射波和外界辐射源的影响降低到最低限度,测量对电磁环境的要求较高。如果可能,都应使测量在电波无回波屏蔽室内完成,这将非常可能导致远区距离需求与室内有限空间之间的矛盾。 第三,测量设备应该能够提供不同极化状态、宽频带的幅度和相位信息,并且具有足够的精度和较高的测量效率。 紧缩场测量系统能满足天线与目标特性测量的测量距离、电磁环境、测量设备三方面要求。对紧缩场技术的深入研究与测量系统实现,已经成为天线测量、目标特性测量以及电磁兼容测量技术研究领域的前沿课题。 图1 天线场区划分及不同场区方向图示意 图1给出了天线场区的划分以及对应的方向图示意。理想的测量场地应该满足均匀平面波条件,即等相位面是一个平面,并且在电磁波传播的方向上没有幅度衰减。天线的方向图、增益、极化等电参数测量是在满足远区距离条件的外场进行的。根据天远场测试条件 可知,当目标尺寸D很大而波长 很短时,测试距离R必须很大,有些天线的最小测试距离可能需要几公里乃至几十公里,实际中无法实现。另外,外场测试还存在受气候影响大、保密性差、背景电平高等缺点。为解决上述问题,20世纪90年代以后,人们越来越多地关注紧缩场(CompactAntenna Test Range, CATR)技术的发展和应用。它采用精密的反射面,配合馈源的合理照射,可在近距离上获得较为理想的均匀平面波,从而满足远场测试要求。紧缩场已成为是天线测量的重要手段,但紧缩场研制难度很大,其性能会影响到测试的精度和可靠性。 紧缩场系统主要由紧缩场天线和微波暗室两部分组成,根据紧缩场天线的不同,紧缩场系统可分为三种基本类型:反射面型、透镜型、全息紧缩场。相对于外场和微波暗室内近场,紧缩场的优点主要有三:一、紧缩场产生的平面波将聚集在平行波束内,暗室内四个侧壁的照射电平很低,从而降低了对暗室的要求。二、室内紧缩场保密性好,室内紧缩场受气候境影响小,改善了测试条件,提高了RCS测试效率。三、紧缩场工作频率很宽,可以满足毫米波和亚毫米波测试要求。 1.2暗室技术简介 暗室(AnechoicChamber)技术是上世纪50年代初发展起来的,当时美国麻省理工学院辐射实验室的工作人员将海绵浸入石墨水中,充分挤压,使海绵中吸入足量的石墨水,而后将其中的水分烘干,这样石墨粉末便充满了整个海绵;再将其用高温细线切割成角锥形,从而构成了最初的吸波材料;最后将该材料贴在房间的墙壁上,这就构成了第一个微波暗室。 所谓的微波暗室,简单地说,就是通过在拟作暗室的房间内壁上铺设无线电吸收材料,使墙壁反射减少到最低程度,从而在房间内部出现一个几乎无回波、近似“自由空间”的区域,以便对各种类型的无线电系统进行测试,尤其是对天线参数的测试和对雷达目标散射特性的测量等。 微波暗室的作用是显而易见的,有了这个设施,就可以大大缩短试验时间,实现测量设备自动化,无论在任何天气条件下进行测试都不受影响,而且测量精度比较理想。 在微波暗室中,最关注的就是其静区的性能。所谓“静区”,就是指暗室内受各种杂波干扰最小的特定测试区域。静区的形状、大小及性能主要是由暗室的类型、大小、工作频率及吸波材料的性能等因素决定的;静区的优劣乃是衡量微波暗室性能的主要指标。而微波暗室的性能如何,则对紧缩场系统具有直接影响。 在设计暗室时,可以设定各种不同的边界条件,对尖劈的高度、顶角、吸波材料及暗室的长、宽、高和入射角的变化等参数加以改变和优化,得出一系列静区大小的数据,再根据不同的要求,选择不同性能和形状的材料,就可以筛选出暗室设计的最佳方案。 二、紧缩场的各类系统介绍 在紧缩场系统中,可以利用电磁波的折射、反射和衍射,借助于反射面、透镜或者全息技术来获得满足测量要求的近似均匀平面波照射,以达到缩短测量距离目的。紧缩场中用于形成近似均匀平面波的透镜或者反射面、全息片等装置及其安装所需的附属物构成准直器(Collimator)。准直器必须和经过良好设计、安装与调校的馈源一起工作。 紧缩场建造过程中,必须采取措施削弱准直器本身绕射、环境反射、外部干扰等因素对近似均匀平面波区域的扰动。紧缩场中受扰动较少、满足测量要求的近似均匀平面波区域也被人们形象地称为静区。紧缩场测量是一种等效的远区场测量,但待测天线或目标并不处于准直器和馈源组成的等效天线的远区,而是处于辐射近区(Fresnel区)。由于馈源和准直器结构的多样性,进行天线辐射近区场结构的统一表述是困难的,但可以从下面三点来理解紧缩场的辐射近区中存在近似均匀平面波区域: 首先,馈源与准直器之间的距离满足馈源的远区距离条件,在这个距离条件下馈源的空间场结构已经是远区辐射场,表现为辐射电磁波。 其次,准直器的良好设计使得准直器将馈源的辐射电磁波转化为均匀平面电磁波,能在与准直器一定的纵向距离范围内形成具有足够大横截面尺寸的静区。 第三,馈源与准直器的良好设计与装配使得二者间不存在影响静区性能的互耦或者互耦非常微弱。 紧缩场通常建立在暗室内,吸波材料的运用可以降低墙壁的背景反射电平,改善静区性能。有的无回波室为了达到保密和减少外界干扰的目的,还在墙壁内铺设了屏蔽网,从而使得无回波室可以很好地满足天线、目标特性、电磁兼容等各种电磁测量需求。 2.1 反射面紧缩场 2.1.1 反射面紧缩场的结构形式 根据实现近似均匀平面波的方式的不同,紧缩场系统可分为三类:反射面紧缩场、介质透镜紧缩场和全息紧缩场。其中反射面紧缩场是至今技术发展最成熟的一种紧缩场,也是常规微波波段应用最广泛的一类紧缩场,它的通用性和先进性已得到了全世界范围的公认。因此,这里也着重阐述反射面紧缩场的设计。 根据副反射面数量的不同,反射面紧缩场可以分为单反射面紧缩场和多反射面紧缩场,而反射面的形状可以是柱面或者旋转抛物面等。图2给出了单反射面紧缩场示意图,图3-6给出了多反射面紧缩场示意图。 图2 单反射面紧缩场 图3 双柱面紧缩场 图4 格利高里紧缩场 图5 卡塞格伦紧缩场