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一种用于宽带通信的可扩展 256 单元 E 波段相控阵收发机

信号处理 2021-06-22 v1

摘要

对于 E 波段无线通信,需要具有高增益、可 steering 且基于子阵列的天线以降低实现复杂度。本文提出一种基于 8 单元子阵列与四颗硅锗(SiGe)双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)波束成形芯片的 256 单元天线 E 波段通信链路,其封装于 19 层低温共烧陶瓷(LTCC)基板上。在完成 256 单元天线设计与制造后,提出一种快速近场校准方法,仅需单次近场测量即可校准;随后利用近场到远场(NFFF)变换与远场到近场(FFNF)变换进行轴向校准,非轴向校准则通过与高频结构仿真器(HFSS)对比实现。在 256 单元天线上的验证表明,暗室测得波束成形性能与仿真结果吻合良好。该天线还在办公环境下利用第五代(5G)新空口(NR)系统实现通信,其带宽为 400 兆赫(MHz),波形格式为子载波间隔 120 千赫(kHz)的正交频分复用(OFDM)。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.10623,
  title  = {A Scalable 256-Elements E-Band Phased-Array Transceiver for Broadband Communication},
  author = {Xu Li and Wenyao Zhai and Morris Repeta and Hua Cai and Tyler Ross and Kimia Ansari and Sam Tiller and Hari Krishna Pothula and Dong Liang and Fan Yang and Yibo Lyu and Songlin Shuai and Guangjian Wang and Wen Tong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10623},
  year   = {2021}
}