5G通信25GHz Butler矩阵的设计与研究

摘要

随着无线通信技术的快速发展,5G通信技术已经慢慢走进人们的视野中.在数据传输速率的高速发展要求下,智能天线技术提供了很好的解决高频段高速率传输难题的方法.其中多波束智能天线技术更是受到广泛应用,其技术的重要部分就是天线阵列前端的馈电网络的设计.Butler矩阵正是一种性能优秀的无源多波束馈电网络.本文首先选择单层微带线结构来实现Butler矩阵网络,针对3dB定向耦合器、0dB交叉结及移相器的设计和Butler矩阵的原理,设计出25G频率下的4x4 Butler矩阵的模型,并对其材料进行优化,获得误差更小的幅度特性和相位特性.其次在25G的频率下设计8x8Butler矩阵网络以满足8个端口的波束形成网络,并根据传输的收发要求设计了8个并列的天线单元组成的天线阵,并通过仿真验证了其有效性.