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1、基站天线大规模MIMO 技术是新一代移动通信的核心技术。大规模 MIMO 系统在基站端使用了大规模天线阵列,通过利用分集和空间复用的思想,可以在不增加频谱资源和功率的情况下,提供巨大的阵列增益、分集增益和复用增益,并且成倍地提高系统的频谱利用率,实现系统容量的数量级增长。大规模MIMO天线阵作为关键支撑技术近年来受到了广泛研究。2016 年D. Manteuffel 等人提出一种室内MIMO基站天线阵17,如图 3-1 所示。借助特征模理论,通过对同一个贴片用不同的馈电端口可激励起不同频段的本征电流,实现宽带特性。另外控制开缝以及调节缝的大小和位置,可以进一步调节匹配。最后设计了 484 个端
2、口的 11 11 个天线单元组成的大规模 MIMO 阵列,与传统的交叉偶极子相比,可以实现尺寸 54%的缩减。天线工作在6-8.5 GHz 的频带内,各天线端口间的隔离度为20 dB。2016 年Y. Gao 等学者提出了一个双极化MIMO天线阵列18(如图3-2),它有144个端口,可以在3.7GHz的频率下工作。该阵列由18个低剖面子阵列组成。每个子阵由四个单元组成。每个天线单元由一个垂直极化端口和一个水平极化端口组成,它们连接到功率分配器,作为馈电网络。天线单元采用堆叠式贴片设计,阵列整体呈现三层台阶结构,相邻台阶夹角为20度,最终天线端口之间可提供25dB的隔离度。另外瑞典Lund大学开发了基于100个天线单元的LuMaMi原型机 19(如图3-3所示),中国无线移动国家重点实验室开发了128天线单元的大规模MIMO系统样机20。除此之外,还有美国莱斯大学的Argos原型机、三星毫米波大规模天线原型机、欧洲电信研究院Open Air Interface大规模MIMO系统原型机、英国布里斯托大学的原型机等等。