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用于5G蜂窝通信的毫米波CMOS功率放大器
摘要: 本文介绍了面向新一代5G新空口(NR)蜂窝通信标准的CMOS工艺毫米波功率放大器(PA)集成相控阵设计基础,简要回顾了关键PA性能指标及通过波束成形相控阵实现空中功率合成的应用方法。随后从实际手机尺寸约束和系统级需求出发,以单晶体管PA为例概念性阐述了CMOS特有的技术与设计挑战,并通过综述前沿技术成果,以5G NR用线性28GHz CMOS PA为例说明应对这些挑战所采用的PA技术。
关键词: 波束成形、效率、线性度、毫米波、功率放大器、相控阵、CMOS、5G
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年中国国际合成孔径雷达研讨会(CISS)- 上海(2018.10.10-2018.10.12)] 2018年中国国际合成孔径雷达研讨会(CISS)- 高隔离度多通道毫米波发射??樯杓?
摘要: 本文提出了一种多通道毫米波发射模块,该模块具有高通道隔离度。为降低成本,采用单块多层FR4电路板实现各通道直流与控制信号的布线,功率分配器MMIC、电容和电阻封装于FR4顶层金属层。此外,负责毫米波传输的Rogers 5880基板可获得低插入损耗。通过引入金属孔径墙结构实现通道间及级联放大器的高隔离度,电磁仿真验证了空腔谐振频率被有效推移至工作频段之外。最终该技术实现的毫米波发射??橹亓考幔ń?1克),输出功率大于35.5dBm,效率高于16%。
关键词: 高隔离度、毫米波、多通道发射模块
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年国际无线通信、信号处理与网络会议(WiSPNET)- 金奈(2018.3.22-2018.3.24)] 2018年国际无线通信、信号处理与网络会议(WiSPNET)- 面向5G的高效光子毫米波波长交换技术
摘要: 工作在30-300GHz频段的毫米波(MMWs)对支持每用户多Gbps数据速率的下一代5G无线通信系统极具前景。通过利用半导体光放大器(SOA)和掺铒光纤放大器(EDFA)中的四波混频(FWM)、自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)效应,实现了光子毫米波交换。这些效应能降低交换串扰,因为光学单边带(OSSB)信号占用的光带宽最小。最佳工作条件在提升边带抑制比(SSR)的同时,还能降低非预期边带信号的强度。这使得光纤传输无色散,并按5G通信需求提高了数据速率。本文实现了承载于30GHz、间隔1.6nm的9Gbps QPSK信号的波长交换——其作为1548.515nm探测波长和1550.115nm泵浦波长的函数。
关键词: 毫米波、四波混频、自相位调制、交叉相位调制、掺铒光纤放大器
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE第五代移动通信世界论坛(5GWF) - 美国加利福尼亚州硅谷(2018年7月9日至11日)] 2018年IEEE 5G世界论坛(5GWF) - 兼容毫米波晶体管非线性的高效链路运行5G-NR带宽高效调制方案
摘要: 5G网络的目标是显著提升其能效,相较于LTE网络的能耗。决定采用基于OFDM的调制方式用于5G-NR,这迫使任何线性功率放大器所能实现的能效存在一个较低的上限。对于在接近及高于30GHz频率(即毫米波频段)运行的放大器来说,这个上限是最低的。晶体管在这些高频下表现不同,所使用的调制方式必须改变以适应这些不同的特性。采用极化滤波的环形星座图能够满足这些变化的条件。
关键词: 发射机、毫米波、效率、5G、新空口
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2018年IEEE第五代移动通信世界论坛(5GWF) - 美国加利福尼亚州硅谷 (2018.7.9-2018.7.11)] 2018 IEEE 5G世界论坛(5GWF) - 面向建筑物内无线与移动网络接入的5G无线电-光SDN架构
摘要: 无线电-光互联网架构既提供通过5G无线接入网(RAN)直接实现WLAN类型的互联网接入,也支持在建筑物内利用5G毫米波与可见光通信无线接入网(RAN)经移动网络接入互联网。该架构采用软件定义网络(SDN)来管理无线接入网、互联网接口与移动网络用户及控制平面接口之间的各类数据包流,服务于建筑物内的智能手机、平板电脑、高清电视和虚拟现实头显设备。
关键词: 软件定义网络、网络功能虚拟化、毫米波、5G、可见光通信
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2018年IEEE国际先进应用电磁学会议(ICEAA)- 哥伦比亚卡塔赫纳德印第亚斯(2018.9.10-2018.9.14)] 2018年国际先进应用电磁学会议(ICEAA)- 面向5G毫米波应用的微带滤波器集成天线
摘要: 本工作提出了一种面向未来5G移动设备的滤波毫米波天线阵列。该滤波天线设计基于四阶耦合线平面滤波器,并通过增设金属盖板来提升滤波陡度并降低损耗。本文对金属盖板进行改进,使滤波器末端形成缝隙天线。最终,所提出的天线单元被组合成典型移动终端接地板短边上的线性相控阵。
关键词: 毫米波、天线阵列、滤波天线、移动设备、5G
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于梯度投影的交替最小化算法用于毫米波MIMO系统混合波束成形设计
摘要: 本研究以交替最小化(AltMin)框架作为主要设计原则,用于确定毫米波大规模多输入多输出系统中混合数字与模拟波束成形的最佳权重。然而该框架存在模拟波束成形器设计难题——由于模拟波束成形器通常采用移相器(PS)构建,这会导致非凸约束条件,且现有解决方案计算复杂度较高。我们通过提出一种简单高效的基于梯度投影(GP)的交替最小化算法(GP-AltMin)来解决混合波束成形设计问题。此外,当采用量化移相器时,我们基于Lloyd-Max算法提出非均匀移相器方案以最小化量化导致的性能损失。仿真结果表明:所提出的GP-AltMin算法不仅复杂度更低,其频谱效率还能达到或超过使用未量化和低分辨率移相器的最先进算法水平。
关键词: 梯度投影、大规模MIMO、波束成形、有限分辨率移相器、毫米波
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有独立可控双通带的毫米波低温共烧陶瓷带通滤波器
摘要: 本研究对短截线加载阶梯阻抗谐振器(SIR)的频率特性进行了详细分析。首次针对不同阻抗比和电长度比条件下,对SIR第三与第五谐波频率(f3和f5)的可控性进行了完整理论推导。研究发现存在特定长度比能使f3及其电压零点不受阻抗比变化影响,且该电压零点处的短截线加载亦不影响f3。这些特性成功应用于双频带通滤波器(BPF)的独立频率控制:通过构建仅针对f5的加载短截线耦合新路径,可分别调节双频段的耦合系数,进而独立调整两频段的工作频率与带宽。为验证该方案,设计并制作了工作于27.5/33 GHz的独立可控双频BPF用于毫米波无线应用,仿真与实测结果高度吻合。
关键词: 低温共烧陶瓷,独立可控,带通滤波器,双通带,毫米波
更新于2025-09-23 15:21:21
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接收极化毫米波信号的自适应到达角与极化估计
摘要: 本文提出了一种新型混合双极化天线阵列,该阵列利用两个正交共置偶极子来捕获全极化毫米波信号的全部能量。为最大化接收信噪比(SNR),我们研究了自适应到达角与极化状态估计方法,并针对交错式混合双极化阵列开发了差分波束跟踪算法和互相关功率比极化跟踪算法。仿真结果验证了所提算法的优越性能,并证实采用该阵列及算法能显著提升信噪比。
关键词: 到达角估计,混合双极化天线阵列,极化状态估计,毫米波
更新于2025-09-23 15:21:21
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高功率毫米波双同反射光栅偏振策略研究
摘要: 对于高功率毫米波系统,通常采用反射光栅(RG)来控制波的偏振。本文提出了一种使用两个相同反射光栅的偏振策略。我们运用坐标变换方法设计反射光栅,并基于该方法编写了代码,通过数值算例和低功率实验验证了该代码。实验在60、70和105 GHz频率下进行,共制造了四个光栅用于测试。我们将坐标变换方法的计算结果与积分法的数值结果及低功率测试结果进行了对比展示,结果表明该代码的计算结果准确可靠。最后,利用该代码研究了采用两个相同反射光栅的偏振策略,给出了所设计光栅的参数、偏振特性及带宽等指标。
关键词: 光学偏振、光栅、毫米波(mmW)技术
更新于2025-09-23 15:21:21