研究目的
提出一种用于5G无线通信的2×2多波束阵列，采用新型宽带线性极化背腔贴片天线，具有结构紧凑、成本低廉、带宽宽广和优异辐射性能的特点。
研究成果
所提出的腔体背馈贴片天线和多波束阵列具有宽带宽、平坦增益、紧凑尺寸和良好的辐射特性，适用于5G应用。未来的工作可以解决测量限制问题，并进一步针对更高频率进行优化。
研究不足
测量限制包括：由于测试装置限制无法进行67 GHz以上的测试、层间可能存在空气间隙、制造公差以及测量装置的反射会影响交叉极化和旁瓣电平。波束形成网络（BFN）尺寸的减小可能在隔离度和插入损耗方面存在权衡。
1：实验设计与方法选择：
该设计采用多层结构，包含基片集成波导（SIW）孔径耦合馈电、背腔贴片天线以及紧凑型波束形成网络（BFN）。仿真使用三维全波电磁求解器Ansoft HFSS完成。
2：样本选择与数据来源：
原型采用低成本标准PCB工艺制作，选用特定基板材料（Rogers RT/Duroid 6002和5880）。
3：实验设备与材料清单：
设备包括安捷伦N5227A矢量网络分析仪（VNA）、WR15波导负载、TRL校准套件及标准增益喇叭天线；材料包含PCB基板、电镀通孔、螺钉及粘合剂。
4：实验流程与操作步骤：
通过螺钉或粘合剂组装分立PCB层完成制作。测量内容包括使用波导过渡结构的VNA测S参数，以及在消声室中测试辐射方向图。
5：数据分析方法：
采用统计技术与HFSS等软件工具，对比仿真与实测的反射系数、增益、辐射方向图及效率数据。
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Vector Network Analyzer
N5227A
Agilent
Used for measuring S-parameters of the antenna array and transitions.
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Substrate
RT/Duroid 6002
Rogers
Used for feed and cavity layers in the antenna design.
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Substrate
RT/Duroid 5880
Rogers
Used for the patch antenna layer to reduce surface waves.
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Waveguide
WR15
Standard
Used for transitions and measurements in the V-band.
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Electromagnetic Solver
HFSS
Ansoft
Used for 3-D full-wave simulations of the antenna design.
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