一款面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线的设计与分析

忻伶怡 周雪芳 胡淼 毕美华 杨国伟 王天枢

（1.杭州电子科技大学通信工程学院，杭州 310018；2.长春理工大学空间光电技术研究所，长春 130022）

引 言

现代移动通信技术的发展，提升的不仅仅是相应的技术，还有对应的工作频段.从1G的800～900 MHz到5G的2 515～2 675 MHz、3 400～3 600 MHz和4 800～5 000 MHz，工作频段上升带来的高衰耗和高能量需求使得覆盖面积小的微基站成为未来基站天线的主要去处[1-3].相同覆盖范围对微基站的数量需求要远大于宏基站，小型化是进行微基站天线设计的重要考量.

基站天线的小型化，需要考虑的不仅仅是天线本身的小型化，还有天线性能对基站需求天线数量的影响.5G天线由于工作频段较高，天然地具有小型化的优势.如果能在单个天线上实现双频段，有效减少天线的数量需求；实现双极化，有效提高系统信道容量和传输质量，就能很好地抵抗多径衰落的影响，在提高整个系统的抗干扰能力的同时，很大程度上节约基站的建设成本和建站空间.

通常选用偶极子天线来进行基站天线的设计，容易实现双极化，是进行5G基站天线设计的优良选择.得益于良好的方向图性能和结构简单的特点，在短短十多年的时间里，电磁偶极子天线得到了较为广泛和深入的研究.各色设计中有宽频带的、双频带的、低剖面的、双极化的[4-10]等等，它们均表现出不俗的性能，可以针对性地适用于不同的应用场景.但同时满足双频双极化，并且工作频段覆盖5G工作频段的电磁偶极子天线设……