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具有独立Sub-6 GHz和厘米波波束控制的双频段可重构共享孔径天线阵列

信号处理 2026-07-13 v1
作者: Zhaoyang Ming , Junhui Rao , Jichen Zhang , Yijun Chen , Alikhan Umirbayev , Chi Yuk Chiu , Ross Murch
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摘要

提出了一种平面双频段可重构共享孔径天线阵列，用于需要同时覆盖sub-6 GHz和厘米波（cm-wave）频段的紧凑型下一代无线前端。该阵列在同一个孔径内集成了2×2 sub-6 GHz微带偶极子阵列和4×4 cm-wave堆叠贴片阵列，同时在没有传统T/R模块或波束成形网络的情况下，在两个频段提供独立的波束控制。采用缝隙耦合馈电将辐射孔径与可重构射频馈电网络和直流偏置电路分离。加载PIN二极管的分离馈电环首先为两个频段提供独立的1位相位可重构性。然后引入一个紧凑的可重构90∘90^{\circ}移相器作为额外的相位控制级，从而为sub-6 GHz单元和cm-wave子阵列提供2位相位控制。为了减少紧凑共享孔径中的跨频段耦合，使用双层电磁带隙（EBG）结构来抑制cm-wave表面波和由cm-wave单元激励的sub-6 GHz高阶模式。制作并测量了一个原型。在sub-6 GHz频段，获得了11种可重构辐射方向图，包括两种差方向图和九种定向波束，峰值法向增益为10.5 dBi。在cm-wave频段，在E面和H面均展示了高达±40∘\pm40^{\circ}的二维波束扫描，峰值增益为14.6 dBi。这些结果表明，所提出的架构可以在紧凑的天线平台中结合双频段共享孔径集成和独立的可重构波束控制。

关键词

双频段天线 共享孔径 可重构 波束控制 sub-6 GHz 厘米波 电磁带隙

引用

@article{arxiv.2607.11511,
  title  = {A Dual-Band Reconfigurable Shared-Aperture Antenna Array With Independent Sub-6-GHz and Centimeter-Wave Beam Control},
  author = {Zhaoyang Ming and Junhui Rao and Jichen Zhang and Yijun Chen and Alikhan Umirbayev and Chi Yuk Chiu and Ross Murch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.11511},
  year   = {2026}
}