面向5G 多波束应用的紧凑宽带Rotman透镜设计

作     者：付宇璠 周东方 张毅 吕大龙 张德伟 许飞 Fu Yufan;Zhou Dongfang;Zhang Yi;LüDalong;Zhang Dewei;Xu Fei

作者机构：战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001 中国人民解放军31437部队沈阳110000 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2021年第33卷第3期

页      面：53-58页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：核高基重大专项(2013ZX01010003-004) 

主　　题：Rotman透镜 宽带 多波束 毫米波 阵列 

摘      要：提出了一种基于等光程差原理设计的紧凑宽带Rotman透镜波束赋形网络,用于5G毫米波通信的天线阵列多波束实现。首先,详细介绍了Rotman透镜的基本原理;然后,利用二等分功分器替代传统的单端口馈电模式,产生高定向波束,降低相邻端口处的能量损失以及透镜内部能量的散射;最后利用切比雪夫多枝节匹配变换器,优化原有的锥形阵列输出端口,在保证宽频带的条件下,缩短原有匹配端口尺寸,使得透镜整体尺寸减少20%,实现了Rotman透镜的紧凑性。改进模型的实测结果表明,该透镜工作频带为16.5~33.8 GHz,其中在17.2~32 GHz,S11优于15 dB,扫描角度为±30°。该透镜结构简单紧凑,能够有效地为相邻阵元提供稳定的相位差信号,很好地实现5G毫米波阵列多波束的目标。