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毫米波应用中可用的波束导向技术调查
摘要: 模式可重构天线(波束可控天线)在电子工程的各种应用中至关重要,例如电信和雷达领域。它们通过将天线的辐射定向到感兴趣的方向来减轻干扰。这种能力对于毫米波频率应用(如小型蜂窝回程链路)至关重要,在这些应用中,高路径损耗、障碍物衰减以及由于风摆和事故导致的错位很常见。多年来,人们采用了多种技术来实现波束控制,其中大多数技术以牺牲天线性能为代价实现控制。在本文中,我们调查了用于实现波束控制的各种技术,并基于一些优值指标对每种技术进行分析,旨在找出每种波束控制技术的改进方向。
关键词: 雷达、模式可重构天线、波束指向、电信、毫米波
更新于2025-09-23 15:21:21
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支持毫米波设备的紧凑型罗特曼透镜结构配置
摘要: 现代通信设备的发展,特别是针对5G等最新技术,使毫米波技术成为焦点,因为它能提供更高的数据传输速率和带宽。由于这些频段存在高路径损耗和大气吸收,通信必须采用高度定向的传输方式,因此自适应天线的使用不可避免。罗特曼透镜长期以来被用作模拟波束形成网络,以支持线性阵列天线的电子扫描。其宽带宽和平面结构使其适用于多种应用场景。然而,其整体尺寸可能成为限制因素,特别是在大扫描角度的情况下。本文提出几种紧凑型配置方案,在不降低性能的前提下,将罗特曼透镜的整体尺寸最多缩减50%。
关键词: 紧凑型配置、罗特曼透镜、毫米波、波束形成网络、电子扫描
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于气象立方体的长期对流层衰减统计计算
摘要: 本文初步研究了利用大气特征化软件包Laser Environmental Effects Definition and Reference(LEEDR)生成的Weather Cubes来计算遥感和卫星通信模拟的长期衰减统计数据。Weather Cube是由数值天气预报(NWP)数据与LEEDR计算结果构成的三维网格模型,可量化立方体内任意路径在紫外至射频波段范围内雨、云、气溶胶及分子效应的影响。本研究将基于单条数值预报数据剖面得出的总路径衰减超越概率曲线,与V&W波段斜路径衰减的地面辐射测量数据及相关国际电信联盟建议书进行了对比。结果表明该方法学仍需深入研究——采用单条数值天气预报数据剖面构建的Weather Cube无法捕捉最低超越概率下发生的最强衰减事件。
关键词: 衰减研究,毫米波
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用时域光谱技术测量石蜡相变材料在26 GHz至1.1 THz频段的复介电常数
摘要: 我们报道了六十六烷薄膜在26 GHz至1.1 THz频段的复介电常数测量结果。六十六烷(C36H74)的熔点为75°C,其15%的体积变化特性对开发大位移低损耗射频微执行器至关重要。本研究采用时域光谱技术测量石蜡样品在0.3-1.1 THz频段的传输系数。为提取介电常数并精确估算小损耗角正切值,我们开发了通过新型最小二乘法拟合测量数据的传播模型。采用德拜弛豫模型描述介电常数的频率依赖性。该方法收敛迅速且信号处理量极小,通过设计复介电常数频率依赖性的适当函数即可测定材料复介电常数。测量了20个不同厚度石蜡样品的透射率,测得平均介电常数为2.25(标准差0.028)。损耗角正切随频率单调递增,在1.1 THz时达到最大值6.32×10?3。研究表明石蜡是低损耗电介质,使其成为开发亚毫米波/毫米波(mmW)可变电容器、低损耗可重构天线及移相器的电-热-机械执行器的理想材料。
关键词: 太赫兹、时域光谱、损耗角正切、毫米波、烷烃、石蜡、复介电常数
更新于2025-09-23 15:21:21
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毫米波飞蜂窝网络中的基于簇的资源分配与用户关联
摘要: 在毫米波(mmW)密集毫微微网络中,主要挑战在于克服信道性能损耗并管理同频干扰。前者源于毫米波对路径损耗和阴影效应的敏感性,后者则由网络密度导致。我们通过专为毫米波环境设计的聚类方法应对这两大挑战:基于视距连接最优原则对毫微微接入点(FAP)与毫微微用户(FU)进行聚类,利用演绎惩罚函数将该二元优化问题转化为连续问题,并通过双凸函数(D.C.)规划求解。相比主流聚类方法,本算法实现了更高数据速率。我们还提出一种簇内FU-FAP分配技术,在保证近最优性能的同时具备多项式时间复杂度。针对功率与子信道分配的混合整数非线性规划问题,采用D.C.规划求解——不同于传统演绎惩罚项方法,我们以乘法形式对目标函数施加惩罚,使惩罚项同时关联约束违反程度与目标函数值。该方案较演绎惩罚项方法实现了约10%的数据速率提升。
关键词: 直流规划、资源分配、乘法惩罚函数、用户关联、聚类、毫米波、毫微微蜂窝
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议(UWBUSIS) - 乌克兰敖德萨(2018.9.4-2018.9.7)] 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议(UWBUSIS) - 毫米波超宽带信号在电信应用中的特性
摘要: 本文探讨了毫米波超宽带信号应用的特点,涉及毫米波信号的生成与传输光子方法,以及用于建模信号损耗(放大)的准光学方法。研究提出应采用更精确的毫米波超宽带无线系统模型,该模型需符合毫米波传播的基本物理特性,尤其在城市环境条件下。研究表明,在计算此类系统时,必须考虑与毫米波生成方法相关的噪声。
关键词: 能量预算、无线通信、噪声机制、超宽带信号、毫米波、光纤无线电
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 共溅射Al-Zn-Sn-O薄膜研究:一种用于薄膜太阳能电池的新型透明导电氧化物(TCO)
摘要: 混合模拟/数字多输入多输出架构近期被提出作为毫米波无线通信系统中全数字预编码的替代方案,其动机在于可能减少射频链路和模数转换器的数量。这类架构的模拟处理网络通?;诳杀湟葡嗥鞴菇ā1疚奶岢龌诳赝绲幕旌霞芄?,以降低移相器架构的复杂度和功耗。我们定义了功耗模型,并据此评估两种结构的能效比。为估计完整MIMO信道,提出一种与模拟处理阶段硬件无关的开环压缩信道估计技术。分析了基于移相器和开关的混合架构新估计算法性能。基于该估计,开发了两种开关混合合并器设计算法并分析其频谱效率。最后研究了移相网络与开关网络混合架构在功耗、硬件复杂度与频谱效率之间的权衡关系。数值结果表明:基于开关的架构可获得等同或更优的信道估计性能,同时降低硬件复杂度和功耗;在相同功耗条件下,所有混合架构均呈现相近的频谱效率。
关键词: 信道估计、预编码、毫米波、混合架构、开关
更新于2025-09-23 15:21:01
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波导滤波器中加载谐振器的谐波特性分析
摘要: 本文提出了一种控制和预测谐波响应的新方法,用于改善毫米波带通滤波器的无杂散窗口特性,并给出了完整的数学推导。该方法通过在传输线谐振器上加载变换器,根据预设的变换器耦合值来增减谐波与基波的比值。这是一种基于电路模型和数学理论的通用方法,与具体制造工艺无关,仅需使用典型的带通滤波器变换器。该方法不影响也不涉及输入/输出谐振器端口的材料与尺寸设计,相比其他早期方法引入的设计复杂度最低。研究设计了采用基板集成波导技术的谐振器和带通滤波器,进行了仿真、制作、测量与验证,所得理论模型、仿真结果与实测数据高度吻合。通过对比两个在27.9至29.5 GHz毫米波频段制作的波导带通滤波器的实测数据,验证了谐波性能的可控性。将加载变换器的谐振器与工作在TE10模式的传统膜片滤波器进行对比分析,两种滤波器的仿真与实测结果对比实验性地证明了所提理论分析中系统控制谐波与基波比值的可行性。
关键词: 谐波抑制、基片集成波导、滤波器、高阶模、毫米波、波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年国际智能信号处理与通信系统研讨会(ISPACS) - 台北,台湾(2019.12.3-2019.12.6)] 2019年国际智能信号处理与通信系统研讨会(ISPACS) - 用于5G用户设备的液晶显示控制阵列因子的波导馈电毫米波超表面天线初步设计
摘要: 毫米波5G通信承诺提供大带宽以实现高数据速率传输,然而蜂窝用户设备(UE)上的可用空间相当有限,二维相控阵天线占用面积大且结构复杂。本文探讨了28GHz频段波导馈电毫米波超表面天线的可能性。该单元采用通用T型超表面结构,并建议通过液晶(LCD)控制阵列因子,配合玻璃透镜实现波束聚焦。该天线可产生扇形波束,最大增益约16.7dB。此设计或可为小型蜂窝基站提供结构更简单的5G毫米波通信方案。
关键词: 5G、超表面天线、波导馈电、液晶控制、毫米波
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于三相教学优化算法的光伏模型参数提取
摘要: 混合模拟/数字多输入多输出架构近期被提出作为毫米波无线通信系统中全数字预编码的替代方案,其动机在于可能减少射频链路和模数转换器的数量。这类架构中,模拟处理网络通?;诳杀湟葡嗥鞴菇?。本文提出基于开关网络的混合架构,以降低基于移相器结构的复杂度和功耗。我们定义了功耗模型,并据此评估两种结构的能效比。为估计完整MIMO信道,提出了一种与模拟处理阶段硬件无关的开环压缩信道估计技术。我们分析了基于移相器和开关的混合架构新估计算法的性能表现。基于该估计结果,开发了两种基于开关的混合合并器设计算法,并分析了所实现的频谱效率。最后研究了基于移相网络和开关网络的混合架构在功耗、硬件复杂度与频谱效率之间的权衡关系。数值结果表明:基于开关的架构在降低硬件复杂度和功耗的同时,获得了与移相器方案相当或更优的信道估计性能;在相同功耗条件下,所有混合架构均能实现相近的频谱效率。
关键词: 交换机、预编码、毫米波、混合架构、信道估计
更新于2025-09-23 15:21:01