Un método de coexistencia de antenas múltiples para conjuntos de antenas de estaciones base FDD+TDD

Se ha propuesto una topología novedosa para el conjunto de antenas de estaciones base FDD+TDD. Al emplear esta topología junto con antenas coaxiales y técnicas de desplazamiento radial y axial de matriz, se pueden disponer múltiples columnas de antenas de estación base 2G/3G/4G/5G en una placa divisora ​​de potencia relativamente pequeña y al mismo tiempo cumplir con los requisitos de relación de onda estacionaria (SWR) y ganancia. Este enfoque reduce significativamente el tamaño total de las antenas del conjunto FDD+TDD. A través de una serie de mediciones, se ha observado que las antenas de las estaciones base que utilizan esta topología de matriz (1400 mm × 490 mm × 105 mm) operan dentro de las bandas de frecuencia deseadas con valores de ROE todos inferiores a 1,4, y el ancho del haz de media potencia permanece dentro del rango de 65 ± 10 grados.
Se propone un novedoso diseño de coexistencia de múltiples antenas para conjuntos de antenas de estaciones base FDD+TDD, que combina antenas de banda baja (LBA) que operan en el rango de 0,69 a 0,96 GHz y de 1,4 a 2,7 GHz, y antenas de banda media (MBA) que operan en el rango de 1,4 a 2,7 GHz. Al utilizar una topología compacta e incorporar divisores de potencia y circuitos de desplazamiento de fase apropiados, se pueden controlar las bandas de frecuencia de transmisión y recepción, y los elementos del conjunto se organizan en dos columnas, lo que reduce significativamente el tamaño total del conjunto de antenas FDD+TDD [1-5]. Además, las antenas de banda alta (HBA) que operan en el rango de 3,3 a 3,8 GHz pueden formar una matriz de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) de gran escala N×M cuando están equipadas con divisores de potencia especializados, circuitos de cambio de fase y se conectan a circuitos activos y de banda base, lo que permite que las bandas de frecuencia de enlace ascendente y descendente se superpongan en segmentos de tiempo, creando una antena de estación base de duplexación por división de tiempo (TDD). matriz adecuada para 5G New Radio (NR) [6-8].
Las redes 5G brindan conectividad perfecta en tiempo real para la comunicación de Internet de las cosas (IoT) y de máquina a máquina (M2M), lo que permite la realización de Internet de todo. Sin embargo, el despliegue de dispositivos 5G plantea desafíos a los operadores y fabricantes de equipos, especialmente en términos de costos operativos y arquitectura de estaciones base. Para muchos entornos específicos, los dispositivos 5G no pueden reemplazar las redes LTE existentes. Como resultado, se cree ampliamente que los dispositivos 5G y las redes LTE coexistirán durante mucho tiempo [9]. En base a esto, la aparición de la topología de conjunto de antenas de estaciones base FDD+TDD es un desarrollo natural.
Para las antenas de estaciones base FDD+TDD, normalmente, los conjuntos FDD se utilizan en las bandas de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,4-2,7 GHz, mientras que los conjuntos TDD se utilizan en la banda de frecuencia 3,3-3,8 GHz. Además, cuando se integran los HBA y sus circuitos activos de control, divisores de potencia y circuitos de cambio de fase, y se conectan redes de banda base, es posible formar un conjunto de antenas de estación base de unidad de antena activa (AAU) de duplexación por división de tiempo.
Para diseñar el conjunto de antenas de estación base FDD+TDD mencionado anteriormente, el primer paso es colocar LBA, MBA y HBA en el mismo conjunto de antenas y al mismo tiempo garantizar que funcionen de manera efectiva en sus respectivas bandas de frecuencia sin interferir entre sí. Sin embargo, en la práctica, cuando se combinan LBA y MBA, el efecto de acoplamiento mutuo entre ellos puede ser significativo, especialmente cuando se reduce el tamaño de la matriz. Debido a la diferencia de altura entre los LBA y los MBA (los LBA suelen ser más altos que los MBA), cuando el MBA funciona, algunos campos eléctricos se dispersan en los LBA, lo que provoca distorsión del haz de la antena, ganancia reducida y VSWR degradado. Para abordar esto, los investigadores han explorado varios enfoques, incluido el uso de circuitos de filtrado periódicos o no periódicos montados en la superficie radiante del conjunto o balun y circuitos coincidentes para filtrar la interferencia entre bandas; usar límites de circuito periódicos o no periódicos en el plano de tierra debajo o cerca de los elementos del conjunto para absorber ondas radiadas; y aplicar topologías especiales para dar forma a los haces de la matriz para formar un patrón "0" y ajustar la ganancia controlando el ancho del haz [10-15]. Además, existen métodos especiales que utilizan metamateriales, metasuperficies y superficies acústicas para resolver problemas de interferencia entre bandas.
En la tercera categoría de investigación, cuando los elementos del conjunto de antenas están densamente distribuidos, cualquier topología utilizada dará lugar a diversas formas de distorsión en el patrón de radiación del conjunto de antenas debido a la interferencia entre elementos. Por lo tanto, una combinación de los resultados de la investigación anteriores puede convertirse en una importante dirección futura. Sin embargo, el uso simultáneo de todos estos enfoques en el conjunto puede generar altos costos de estación base y un ensamblaje de componentes complejo, lo que la hace inadecuada para la producción en masa. Por lo tanto, para los fabricantes de equipos, el desafío radica en elegir los circuitos de filtrado, las superficies selectivas de frecuencia y la topología adecuadas, así como cómo integrarlos para desarrollar y producir la antena de la estación base.
Para los HBA, la tecnología de formación de haces es fundamental. Cuanto mayor sea el número y la escala de las antenas, más importante será el papel que puede desempeñar la tecnología de formación de haces. Sin embargo, cuando el tamaño del conjunto permanece constante, el acoplamiento mutuo entre los elementos de la antena puede degradar el rendimiento de cualquier HBA individual, lo que resulta en una formación del haz subóptima. Por tanto, es fundamental diseñar la topología de los HBA y establecer barras de aislamiento entre elementos. Dado que los HBA adoptan una estructura de múltiples entradas y múltiples salidas, es necesario configurar múltiples puertos de entrada, lo que significa que al adoptar una nueva topología para los HBA, es necesario rediseñar los divisores de potencia, los circuitos de cambio de fase y el enrutamiento de cables, lo que plantea un desafío considerable para los diseñadores.
Este artículo propone un diseño de coexistencia de múltiples antenas adecuado para conjuntos de antenas de estaciones base FDD+TDD, reduciendo significativamente el tamaño total y preservando la ROE, la ganancia y la relación de polarización cruzada. El diseño presenta cinco aspectos clave:
1. La tecnología coaxial se utiliza para montar MBA sobre LBA con circuitos de filtrado, creando antenas de apertura compartida (antenas DSA) de doble polarización y doble banda para las bandas de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,7-2,7 GHz. Se colocan acopladores direccionales de diferente apertura encima y debajo de las antenas DSA, lo que garantiza una buena ROE y ganancia, al tiempo que reduce sustancialmente el tamaño del conjunto de antenas de la estación base FDD.
2. Se instalan barras de aislamiento entre los elementos LBA y entre los elementos LBA y MBA, proporcionando suficiente aislamiento incluso cuando los elementos están muy juntos, minimizando los efectos de acoplamiento.
3. Los elementos de la antena DSA en el extremo axial del conjunto se desplazan radialmente al tiempo que garantizan que la relación de polarización cruzada cumpla con los estándares, lo que reduce el ancho del haz de potencia media (HPBW) del haz radiado para todo el conjunto de antenas DSA.4. Las barras de aislamiento de diferentes alturas y orientaciones se cargan adecuadamente en las direcciones radiales o fuera del eje de cada unidad en la matriz 5G para mantener un buen aislamiento entre los HBA.
5. Las dos columnas que contienen antenas DSA y MBA se colocan a cada lado del conjunto 5G, asegurando que cada columna no interfiera con la otra, eliminando así costos innecesarios asociados con barras de aislamiento para dos columnas del mismo tipo de antenas.
Las siguientes secciones proporcionan una explicación detallada de este diseño.
Figura 1: Modelo de antena para el conjunto de antenas de estación base FDD+TDD propuesto. El conjunto se divide en dos regiones: el área de la antena FDD y el área de la antena TDD, con antenas FDD a ambos lados de las antenas TDD, simétricamente con respecto al eje central del conjunto. Cada región contiene una columna de LBA y una columna de MBA, excepto DSA1 en la figura, todos los demás LBA son coaxiales con MBA. Cabe señalar que en este contexto, MBA se refiere tanto a MBA1 como a MBA2 en la Figura 1, denominados colectivamente MBA en este documento.

La antena DSA en la Figura 1 está compuesta por un LBA y un MBA1, donde MBA1 es una antena dipolo de doble polarización utilizada para el rango de frecuencia de 1,7-2,7 GHz [16]. Se coloca encima del LBA y los dos comparten la misma apertura, es decir, la línea que conecta los centros de LBA y MBA1 es paralela al vector normal de la matriz.
A cada lado de la antena DSA, hay un MBA2, que consta de tres capas de elementos radiantes y un balun, con una forma diferente a la del MBA1 pero que opera en el mismo rango de frecuencia de 1,7-2,7 GHz [18]. Cuando el conjunto opera en el rango de 1,7-2,7 GHz, todos los MBA1 y MBA2 en el área de la antena FDD se excitan simultáneamente y funcionan como MBA con una ganancia de hasta 15 dBi.
Dado que el espacio entre los elementos de la antena DSA y los elementos MBA2 en el área de la antena FDD es pequeño, se colocan circuitos de filtrado en la superficie radiante del LBA y se colocan barras de aislamiento entre los elementos de la antena DSA y los elementos MBA2 para evitar interferencias [19]. Utilizando estos dos métodos, el conjunto de antenas FDD puede irradiar normalmente con una huella general reducida.
En el área de la antena TDD, hay cinco columnas de HBA, como se muestra en la Figura 1, cada columna contiene 12 elementos, con un total de 60 elementos, dispuestos secuencialmente en la región. La HBA es una antena dipolo de doble polarización que utiliza métodos de alimentación eficientes y se puede utilizar en el rango de frecuencia de 2,3-3,8 GHz. La antena en [20] se modifica quitando el acoplador Lange y cambiando el tamaño del elemento radiante polarizado de doble línea para el rango de frecuencia de 2,3-3,8 GHz. Cuando se equipa con circuitos de alimentación eficientes y circuitos de cambio de fase, se forma el HBA de la Figura 1. Debajo de los elementos, hay divisores de potencia y circuitos de cambio de fase adaptados a los puertos de entrada. Algunas placas de circuito son más largas y suministran corriente a dos HBA, mientras que otras son más cortas y suministran corriente a un solo HBA. Se colocan barras de aislamiento y reflectores alrededor de los elementos, lo que garantiza un buen aislamiento para todos los HBA y mantiene el efecto general de formación de haces.
Todos los elementos, divisores de potencia, circuitos de cambio de fase y barras de aislamiento de la antena de la estación base están cubiertos con una almohadilla aislante de 0,2 mm de espesor hecha de material FR4. Esta almohadilla aislante aísla eficazmente los componentes sobre el plano de tierra del plano de tierra, asegurando la adecuada intermodulación de tercer orden de la antena de la estación base en su conjunto. Debajo del plano de tierra están los divisores de potencia y los circuitos de cambio de fase que controlan el flujo de corriente general de la antena de la estación base y controlan los divisores de potencia y los circuitos de cambio de fase para el área de la antena FDD y el área de la antena TDD. También hay cables coaxiales que conectan varios divisores de potencia. Como estos módulos no están relacionados con la topología propuesta en este artículo, no se analizan más a fondo.
2.1 Principios de diseño de la antena DSA:
Como se muestra en la Figura 1, la antena DSA está compuesta por un LBA y un MBA1, con el MBA1 colocado directamente encima del LBA y sus líneas de alimentación pasando por el centro del otro. Los dos no tienen contacto directo. La superficie radiante del LBA consta de dos partes, una responsable del campo eléctrico polarizado de 45° y la otra del campo eléctrico polarizado de -45°. Las formas del circuito de estas dos partes de superficie radiante son idénticas y están orientadas ortogonalmente entre sí. Cada parte tiene dos conjuntos de filtros de eliminación de banda que filtran las ondas radiadas por MBA1, evitando una dispersión significativa en el LBA y permitiendo que la antena DSA funcione eficazmente en los rangos de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,7-2,7 GHz.
El cuerpo radiante del LBA se dobla hacia arriba alrededor del MBA1 y cumple tres propósitos: primero, reduce el área de la sección transversal del LBA manteniendo su tamaño de apertura equivalente; segundo, alberga la estructura filtrante que elimina las ondas radiadas por MBA1; tercero, forma un anillo de bandas reflectantes alrededor de MBA1. Debido a que MBA1 está ubicado sobre el LBA, el cuerpo radiante doblado se coloca alrededor del balun de MBA1, lo que aumenta la direccionalidad de MBA1 y mejora su energía en la dirección del ángulo deseado. Esto asegura que la ganancia general del haz de radiación ascendente del MBA no se reduzca significativamente.
2.2 Principios de topología de antena FDD:
Cuando una sola antena transmite una señal, experimenta un desvanecimiento por trayectos múltiples durante la transmisión. Para reducir este efecto, las estaciones base modernas utilizan técnicas de diversidad [21] y, a su vez, utilizan desvanecimiento por trayectos múltiples para mejorar la eficiencia y la calidad de la comunicación. A medida que pasa el tiempo desde 2G hasta el 5G actual, las antenas de estaciones base han evolucionado desde una sola entrada y una sola salida hasta múltiples entradas y múltiples salidas. Sin embargo, este modo de transmisión requiere múltiples columnas de elementos dispuestos en un espacio pequeño, lo que requiere un diseño de topología especial para evitar interferencias entre elementos. Suponiendo que la función de patrón direccional es F e (θ, ) y los elementos de la antena están dispuestos como se muestra en la Figura 2, con el primer elemento ubicado en el origen del eje de coordenadas, denotado como z 0, y el vector complejo de la corriente de entrada denotado como © 0. Sea la diferencia de fase entre las corrientes de entrada del primer elemento y el segundo elemento α 0, y la coordenada del enésimo elemento en el eje Z sea z n-1, con su complejo vector de corriente de entrada denotado como İ n-1, y la diferencia de fase entre este y el elemento anterior denotado como α n-1. La distancia entre el conjunto y un punto distante P es aproximadamente r, y suponiendo que α 0 sea 0, en la condición ideal de que no haya pérdida de energía en el propio camino de la antena, el campo total Ė del conjunto lineal en el punto P(r, θ, ) viene dado por:
donde A es un factor de escala introducido debido a la forma real del elemento de antena, que tiene en cuenta las diferencias con respecto a la fuente puntual ideal debido a la forma real de la antena. Aquí, k puede entenderse como la constante de propagación.
(Nota: debido al límite de caracteres, he proporcionado la traducción hasta este momento. Si tiene más contenido para traducir, proporciónelo en partes separadas).

Si el espacio entre elementos es igual y se denota como d, y la diferencia de fase relativa de las corrientes de alimentación entre cada elemento es α, entonces la ecuación (1) se puede expresar como:
La ecuación (2) se obtiene a partir de la ecuación (1) suponiendo una separación entre elementos igual y diferencias de fase relativas de las corrientes de alimentación.
Para obtener el patrón de radiación del área de la antena FDD, se puede trazar la variación del campo eléctrico con coordenadas basándose en la ecuación anterior.
Para el área de la antena FDD en la Figura 1, el diseño de las antenas DSA y MBA puede consultar la literatura [7]. Sin embargo, cuando se distribuyen como se muestra en la Figura 1, el acoplamiento entre las antenas DSA y MBA puede ser severo. Para solucionar esto, se realizan modificaciones en la superficie radiante de la antena DSA doblando la parte exterior de la superficie radiante del LBA hacia arriba y creando una estructura hueca que puede formar un circuito de filtrado de banda suprimida equivalente con los circuitos en la superficie radiante. Esta estructura permite que las ondas radiadas por la antena MBA sean absorbidas por la antena DSA, evitando cualquier dispersión.

Además, existen otros impactos entre las antenas MBA y DSA. Cuando el MBA está en funcionamiento, la proximidad entre MBA1 y MBA2 da como resultado un aislamiento reducido. Las ondas radiadas por MBA2 tanto en la dirección de su ángulo previsto como en la dirección opuesta provocarán corrientes de inducción cuando golpeen el plano de tierra. Estas corrientes de inducción fluirán a través de las líneas de alimentación debajo de la antena DSA y alcanzarán parcialmente la LBA, provocando patrones de radiación irregulares. Otra parte de las corrientes llegará a MBA1, deteriorando el aislamiento entre MBA1 y MBA2. Para solucionar esto, se colocan barras de aislamiento entre MBA2 y la antena DSA (Barra de aislamiento 1 y Barra de aislamiento 2 en la Figura 1) para aislar las corrientes entre ellas, mejorando así el aislamiento entre MBA2 y DSA.
2.3 Principios de topología de antena TDD:
En la Figura 1, se puede observar que el área de la antena TDD emplea una disposición escalonada de los elementos HBA en columnas adyacentes. Suponiendo que la distancia entre cada elemento en una columna es d1, se desplazan en la dirección axial positiva o negativa d1/2 con respecto a la columna adyacente. Para las antenas FDD, cada columna funciona de forma independiente, por lo que se deben eliminar por completo las interferencias entre columnas. Por otro lado, para los conjuntos de antenas MIMO, la distinción entre columnas y filas no es tan crucial como en las antenas FDD. MIMO trata a todos los HBA como una matriz plana y opera cambiando la fase y la amplitud de la corriente. Por lo tanto, para el diseño de topología del área de antena TDD en la Figura 1, el espacio entre cada HBA se planifica razonablemente.
Si las cuatro columnas de HBA en la Figura 1, de izquierda a derecha, están etiquetadas como la 1.ª a la 4.ª columna, y sus respectivos vectores de campo eléctrico total son Ė1 a Ė4, el campo eléctrico total radiado por el área de la antena TDD se puede representar como Ė. Entonces:
La ecuación (3) representa el campo eléctrico total radiado por el área de la antena TDD, considerando la contribución de cada HBA.
Para simplificar el cálculo, todo el conjunto en el área de la antena TDD se puede representar como se muestra en la Figura 3. La primera columna permanece alineada con el eje z, como en el conjunto en línea de la Figura 2. Cada columna posterior se desplaza en la dirección y en m, y el primer elemento de cada columna (de izquierda a derecha) se desplaza en la dirección z en n. La distancia equivalente desde la 1.ª a la 4.ª columna hasta el punto P del campo lejano se indica como r1 a r4, y los vectores complejos actuales de entrada para cada columna se representan como I1 a I4.
Correcto, al sustituir las expresiones en la Ecuación (1), se puede calcular el campo eléctrico total del área de la antena TDD incluso cuando algunos elementos están desplazados. Como se ve en esta ecuación, siempre que se controlen las amplitudes y fases de algunos HBA, incluso con un desplazamiento parcial del elemento, aún se puede hacer que el campo total sea similar al de una topología convencional. Además, la relación de polarización cruzada no presentará un deterioro significativo. Esta propiedad permite un control y una optimización efectivos del conjunto de antenas TDD manteniendo al mismo tiempo las características de rendimiento deseadas.

Sin embargo, incluso con esta topología, todavía no es posible eliminar por completo los efectos de acoplamiento mutuo entre HBA adyacentes. Para asegurar la miniaturización de la estación base, este trabajo añade barras de aislamiento entre algunos elementos. Según las mediciones, las barras de aislamiento solo se aplican a puertos adyacentes con un nivel de aislamiento superior a -20 dB. Esto evita una pérdida excesiva en el campo eléctrico espacial debido a la presencia de demasiadas barras de aislamiento. Como se muestra en la Figura 1, dentro del área de la antena TDD, hay barras de aislamiento 1 que se extienden a lo largo de la dirección radial del conjunto para aislar los dos puertos con diferentes polarizaciones. Además, hay barras de aislamiento 2 que se extienden a lo largo de la dirección de 45° de la matriz para aislar los dos puertos con la misma polarización. Además, en la Figura 1 se observa que no se colocan barras de aislamiento entre los HBA que comparten la misma placa de circuito de distribución de energía. Esto se debe a que este diseño incorpora directamente circuitos de filtrado en el tablero de distribución de energía. Este enfoque filtra eficazmente las corrientes de otras antenas que fluyen hacia los respectivos puertos, reduce significativamente los costos y minimiza el deterioro de la relación de polarización cruzada y la ganancia debido a la adición de barras de aislamiento excesivas entre los elementos.
Al distribuir el conjunto de antenas 5G como se muestra en la Figura 3 y agregar las diversas barras de aislamiento mencionadas anteriormente, los resultados de la simulación se muestran en la Figura 4. La Figura 4(a) ilustra el patrón del plano vertical de la antena TDD a 3,5 GHz cuando el haz de la antena apunta hacia la dirección lateral de la estación base con un ángulo de elevación de 2°, logrado controlando la diferencia de fase de las corrientes del elemento 5G. La Figura 4(b) muestra el patrón del plano vertical de la antena TDD a 3,5 GHz cuando el haz de la antena apunta hacia la dirección lateral de la estación base con un ángulo de elevación de 12°, lo que también se logra controlando la diferencia de fase de las corrientes del elemento 5G.
[Nota: como modelo de lenguaje de IA, no tengo la capacidad de mostrar imágenes directamente. La descripción proporcionada anteriormente se refiere al contenido descrito en las imágenes, y las imágenes mismas se pueden encontrar en el documento original o trabajo de investigación.]

Absolutamente, sustituyendo la ecuación (3) en la variación de la ecuación (4), es posible calcular el campo eléctrico generado por todo el conjunto cuando la antena terminal DSA1 se desplaza radialmente con respecto a otros elementos DSA. Como resultado de este diseño, el HPBW (ancho de haz de media potencia) de la antena se estrecha cuando funciona en las bandas de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,7-2,7 GHz. Este estrechamiento de HPBW indica que el haz se vuelve más enfocado y direccional, lo que puede resultar ventajoso para lograr una mayor ganancia y un mejor rendimiento en determinadas aplicaciones.
Los resultados prácticos del conjunto ensamblado, con circuitos integrados de división de potencia y componentes externos, se llevaron a cabo para validar la efectividad del diseño propuesto. Los resultados de la prueba, como se muestra en la Figura 5, indican que el conjunto funciona bien en todas las bandas de frecuencia. La relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR) se mantiene por debajo de 1,4, lo que garantiza una transferencia de energía eficiente y una reflexión mínima de la señal. Además, el haz no muestra distorsión y el ancho del haz a media potencia (HPBW) permanece dentro del rango deseado de 65 ± 10 grados. Estos resultados proporcionan evidencia de que la topología propuesta es confiable y funciona como se esperaba.

Para verificar la efectividad de las barras de aislamiento incorporadas en el diseño del arreglo, se realizó una comparación quitando algunas barras de aislamiento del arreglo y comparando los resultados medidos con el diseño completo del arreglo, como se muestra en la Figura 6. Se puede observar que, cuando se eliminan las barras de aislamiento 1 y 2 utilizadas para el área de la antena FDD, el aislamiento entre las antenas MBA1 y MBA2 en 1.7~2.0 GHz es mayor. superior a -20 dB, incumpliendo los requisitos de la antena de la estación base.
Al agregar solo la barra de aislamiento 1, el aislamiento mejora aproximadamente 7 dB dentro del rango de frecuencia de 1,7 ~ 2,0 GHz, pero aún no cumple con los requisitos de la antena de la estación base. Sin embargo, cuando la barra de aislamiento 1 y la barra de aislamiento 2 se instalan simultáneamente, el aislamiento permanece por debajo de -28 dB en todo el rango de frecuencia operativa, cumpliendo con las especificaciones de la antena de la estación base. Estos resultados confirman el impacto significativo de las barras de aislamiento para mejorar el aislamiento entre antenas y garantizar los criterios de rendimiento para toda la antena de la estación base.

Conclusión
En este estudio, propusimos un diseño para un conjunto de antenas de estación base que combina funcionalidades FDD y TDD. Al utilizar una configuración coaxial de antenas DSA con LBA y MBA, reducimos la huella general de LBA y MBA en la estación base. Para garantizar el funcionamiento eficaz de MBA y DSA con espacios reducidos, empleamos varias barras de aislamiento para aislar diferentes puertos, lo que permitió que el área de la antena FDD funcione bien en las bandas de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,7-2,7 GHz.
Para garantizar el funcionamiento independiente de cada columna del conjunto de antenas FDD en la estación base, colocamos dos conjuntos de antenas FDD a cada lado de la estación base, asegurando que no haya interferencias entre las dos columnas. Además, desalineamos radialmente la antena DSA1 final en relación con otras antenas DSA para reducir el ancho del haz en las bandas de frecuencia de 0,69-0,96 GHz y 1,7-2,7 GHz. En el área de la antena TDD, empleamos una desalineación axial parcial de las unidades HBA y las emparejamos adecuadamente con diferentes tipos de barras de aislamiento para optimizar el aislamiento entre cada unidad HBA, asegurando un rendimiento óptimo del conjunto de HBA.
A través de mediciones prácticas, verificamos la confiabilidad de este diseño y logramos con éxito la miniaturización de la matriz FDD+TDD. El trabajo futuro se centrará en optimizar aún más la matriz mediante la introducción de reflectores más eficientes para lograr una mayor ganancia manteniendo su tamaño compacto.
Este diseño reduce significativamente el tamaño del conjunto de antenas de la estación base FDD+TDD sin comprometer su rendimiento, lo que la hace altamente competitiva en los futuros mercados 5G e incluso 6G.
★Escanee el código QR para acceder y descargar el artículo completo sobre CNKI (Infraestructura Nacional de Conocimiento de China). ★Artículo original publicado en Mobile Communications, 2022, número 3. doi: 10.3969/j.issn.1006-1010.2022.03.010 No. de clasificación de la biblioteca china: TN929.5 Código de identificación del documento: A ID del artículo: 1006-1010(2022)03-0055-07
Perfiles de los autores: Liu Mulin: ingeniero senior, tiene una maestría de la Universidad de Xidian, actualmente se desempeña como vicepresidente y gerente de la división de antenas en Guangdong Tongyu Communication Co., Ltd., y se dedica principalmente al desarrollo y la investigación de proyectos de antenas. Yue Cailong: Graduado con una licenciatura de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China, actualmente se desempeña como Gerente de Investigación y Desarrollo en Guangdong Tongyu Communication Co., Ltd., y se dedica principalmente al trabajo de investigación y desarrollo de antenas, enfocándose en el diseño de productos multisistema multifrecuencia, diseño de unidades de banda ultraancha, diseño de redes de cambio de fase y diseño de topología de matriz.