可展开固体反射面天线折展机构设计及分析

针对传统固面可展开天线中旁瓣绕双转轴独立折展造成的系统同步性差及可靠性低的问题,设计并分析了一种单自由度折展方案。首先提出了基于粒子群算法的收拢态位姿确定算法,结合等效轴角定理给出了单自由度旋转展开的参数确定方案;以相邻旁瓣运动轨迹为基础,结合变密度拓扑优化方法给出了反射器背架设计方案,分析结果表明本文所设计背架可使反射器热变形降低62.5%,基频提高了4倍,充分证明了背架设计的有效性。以一款10 m口径固面可展开天线为对象进行了折展机构设计,并分析了折展过程中运动学、动力学参数变化规律。基于螺旋理论对折展机构进行分析,得出了多种消极运动副引入方案,并最终选取RSPRR进行机构非过约束设计。分析结果表明,本文所述的固面可展开天线可以完成收拢态与展开态之间的切换,收纳率达到了0.384,折展过程平稳可靠,验证了该设计方案的可行性。同时,相关研究方法及结论可以为固面可展开天线的设计提供技术参考。

一种适用于5G智能终端的新型自解耦天线对

MIMO技术是5G通信的核心技术,然而在空间受限的智能设备上布置更多的天线将导致天线间相互耦合,造成MIMO系统性能损失;加之智能设备朝全面屏发展的趋势,天线占用的空间也被进一步压缩。因此在小的净空下实现高隔离度是当前5G智能设备天线设计的关键。针对以上问题,文中设计了一种新型自解耦MIMO天线对。该天线对的两个端口在天线一体化结构设计中考虑解耦设计,无需任何额外的解耦结构。仿真结果表明:该自解耦天线对在3.4~3.6 GHz频段上的隔离度大于19 dB;4×4 MIMO系统各端口间的隔离度在3.4~3.6 GHz频段上优于16.7 dB,ECC<0.022,系统仿真的总效率达到88%~94%;该方案在净空1 mm的前提下实现。相比于已有设计,该设计在现有5G智能手机的高集成度MIMO天线领域具有可导入性。

8单元5G智能手机高隔离度MIMO天线对

为了更好地应对5G通信对智能手机移动终端天线的单元数量与隔离度要求,提出了一应用于sub-6G的宽频带8单元高隔离度多进多出(MIMO)天线组。在排列于介质壁上的距离仅为5.5mm(0.101λ0,5.5GHz)的天线对中引入了去耦枝节,有效地遏制了两个天线单元之间的耦合电流。利用相同的去耦枝节结构也实现了相邻天线对之间的隔离。最终4组天线对(8单元)内各单元间的隔离度超过了16d B,能够覆盖宽频带4.8GHz~6.3GHz(反射系数<-6d B),总效率达到54%~78%。天线的其他MIMO指标也被给出,详细阐述了其设计过程与参数影响,对单手持天线模式下的天线性能也进行了讨论,以更好地模拟出实际应用中的天线稳定性。相关结果表明该文设计的天线在宽带带宽内表现出良好的隔离度特性,并具有良好的MIMO性能与抗干扰能力,是5G智能手机天线的良好模型。