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宽频段多天线与阵列技术.

更新时间：2026-06-23 19:52:28 大小：16K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：宽频段 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、技术概述

宽频段多天线与阵列技术是现代无线通信、雷达探测、射电天文等领域的核心支撑技术之一，其核心是通过在空间部署多个辐射单元，利用数字信号处理技术对不同单元的接收/发射信号进行协同处理，实现对空间信号的定向增强、干扰抑制、目标分辨等功能，同时支持覆盖更宽的工作频段，满足多制式、多场景的通信与探测需求。

传统单天线系统受限于孔径、增益、抗干扰能力等指标，难以满足5G/6G通信、高精度雷达、卫星导航等领域对大容量、高可靠、高分辨率性能的要求，多天线阵列技术应运而生。而随着无线通信可用频段从Sub-6GHz不断向毫米波、太赫兹扩展，多天线系统也需要适配更宽的工作频段，由此催生了宽频段多天线与阵列技术的快速发展。

二、核心技术模块

2.1 宽频段辐射单元设计

辐射单元是多天线阵列的基础，宽频段设计是宽频段阵列的首要要求。宽频段辐射单元需要满足：在宽工作频率范围内保持稳定的输入阻抗匹配、稳定的增益方向图、较低的交叉极化鉴别率，同时单元尺寸需要适配阵列栅格间距，避免扫描出现栅瓣。

目前主流的宽频段单元设计方案包括：

1. 渐变开槽单元：基于渐变传输线结构实现宽带阻抗匹配，典型如Vivaldi天线，具有超宽的工作带宽，通常可以实现10:1甚至更高的相对带宽，广泛应用于超宽带阵列、基站天线中；

2. 偶极子变形单元：如笼形偶极子、加载偶极子，通过在偶极子末端加载寄生单元或者采用渐变宽度振子，拓展工作带宽，常用于Sub-6GHz多频段基站天线；

3. 基片集成波导（SIW）缝隙单元：基于基片集成波导结构设计缝隙辐射单元，具有低剖面、易集成的特点，通过多缝隙耦合结构可以实现宽频段覆盖，适合毫米波大规模阵列应用；

4. 可重构单元：通过加载电子可调器件（如PIN二极管、变容二极管、MEMS开关）动态调整单元结构参数，实现宽频段范围内的可调工作，同时保持良好的匹配特性，常用于认知无线电、多模态通信系统。

2.2 宽频段阵列架构设计

阵列架构决定了多天线系统的整体性能，宽频段阵列需要解决带宽拓展、扫描特性、栅瓣抑制、互耦抑制等核心问题。

1. 稀布阵架构：通过非均匀布置阵列单元，打破均匀阵列栅瓣出现的间距限制，可以在更大的单元间距下避免扫描栅瓣，从而在相同孔径下减少单元数量，降低系统成本，同时支持宽频段工作，广泛应用于大孔径雷达、射电天文望远镜阵列；


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宽频段多天线与阵列技术.docx 16K

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