用于 5G 毫米波通信应用的单层圆形 SIW 具有波束扫描能力的滤波天线
信号处理
2025-06-03 v1
摘要
在本文中，提出了两种用于毫米波应用的新型低成本单层滤波天线。所提出的滤波天线由一个紧凑的圆形基片集成波导（SIW）腔、一个靠近腔体中心用于功率馈电的金属柱、一个位于中心用于模式控制的金属柱以及一个用于辐射功率的缝隙组成。在通带内，馈电柱激发圆形 SIW 腔中的基本 TM010 模式和 TM110 模式。此外，得益于腔体的高通特性，它在低频段表现出超过 20 dB 的抑制。滤波天线 1 在上边带有三个辐射零点，滤波天线 2 在上边带有一个辐射零点，这使得抑制水平高达 18 dB。作为概念验证，所提出的滤波天线被制造并进行了测量。结果表明，滤波天线 1 可分别实现 7.1%（27.14 - 29.13 GHz）和 8.6%（27.62 - 30.11 GHz）的仿真和测量 -10 dB 阻抗分数带宽（FBW）。而滤波天线 2 可分别实现 7.4%（27.86 - 29.99 GHz）和 10.1%（28.11 - 31.09 GHz）的仿真和测量 -10 dB FBW。这些滤波天线具有稳定的辐射方向图，平均增益为 5.0 dBi。两种滤波天线的下边带和上边带抑制水平均超过 18 dB。这些滤波天线是 5G 毫米波应用的理想候选者，因为它们以低成本和单层结构同时提供了波束扫描和滤波能力。
引用
@article{arxiv.2506.00361,
title = {Single-layer Circular SIW Filtenna With Beam Scanning Capability for 5G Millimeter Wave Communication Applications},
author = {Jiawang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00361},
year = {2025}
}