多頻模塊有源大規模MIMO天線研究

張長青（中國移動通信集團湖南有限公司岳陽分公司，湖南岳陽 414000）

1 概述

5G 系統面臨著物聯網、頻譜碎片化、實時控制和異構網絡互聯等應用挑戰，其中物聯網的萬物互聯和不定時性特點，要求5G系統支持的每平方公里非同步終端接入的密度極高；碎片化空白頻帶資源應用要求5G 系統具備支持旁瓣功率泄漏極小的低中高多頻帶應用能力；M2M 引起的實時控制，要求5G 系統能夠大量頻繁地使用短幀來傳輸控制數據；異構網絡的融入和互聯，則要求5G系統具有方便靈活地分配不同子頻帶網絡的能力。可以看出，如此多的新的應用標準和場景，首先就要求5G 系統的基站具有接入海量、定位精準、子帶寬不定、終端與基站異步、可方便安裝維護和硬件成本低廉的基本性能，要求天線對同小區用戶分辨率較高和抗鄰頻干擾的能力較強，要求天線系統能靈活適應多頻點頻帶應用，方便天線系統戶外維護和優化。

目前大規模MIMO 天線研究集中在振元固定、分布式結構上，雖然振元數量高達128甚至更多，但固定模式結構的天線一般只能應用于某一特定的頻點或頻帶，與5G 的多頻共融極不相符。一般情況，大規模MIMO 天線的覆蓋區域較大，應用方式多樣，面臨的頻譜應用范圍相對較大，數據、語音、M2M、監控等業務同處一小區，或者共用一個基站。為了能夠降低技術難度，方便安裝、維護和優化，可適應多頻帶應用場景，又能同時發揮大規模MIMO 天線在空間復用、空間分……