文献综述
引言
随着5G通信的发展，具有高增益，低副瓣性能的毫米波天线阵列的设计在通信质量的保证中变得至关重要。同时，双极化天线阵列又为提高信道容量增加了可能。因此，毫米波双极化串馈天线阵列的研究具有极大的研究意义。
毫米波多波束天线阵列采用无源波束形成网络，具有结构简单、成本低、功耗低的优点，对未来的毫米波基站和采用多输入多输出(MIMO)技术的移动设备具有很大的吸引力。双极化阵列具有极化分集和增强信道容量的显着优点，因此可以广泛用于以较低微波频率工作的无线通信系统。 所以，双极化阵列对于以毫米波频率运行的新兴无线系统也具有吸引力。
1 孔径耦合磁电偶极子构成的60 GHz双极化二维开关波束宽带天线阵列
相关文献提出一种双极化孔径耦合磁电偶极子天线。在两个印刷电路板（PCB）层压板中实现的两个单独的基板集成波导（SIW）用于为天线供电。天线仿真结果中，minus;10 dB阻抗带宽为21％，两个输入端口之间的隔离度超过45 dB。天线具有较好的辐射特性，包括在两个正交平面中几乎相同的单向辐射方向图，前后比大于20 dB，交叉极化水平小于minus;23 dB以及在整个工作频带内具有稳定增益约8 dBi 。利用本文提出的辐射单元，设计、制造并且测试了一个工作在60 GHz频段的2times;2宽带天线阵列，该阵列可以发出双极化的二维（2-D）多波束。实际测得天线的-10 dB阻抗带宽宽于22％，增益高达12.5 dBi。由于ME偶极子的优越性，阵列的辐射方向图在整个工作频率范围内都是稳定的，并且两个正交平面中，两个极化几乎完全相同。该天线阵列具有良好的性能、制造和集成方便、成本低等优点，因此对毫米波无线通信系统具有很大的吸引力。
2 研究背景和意义
毫米波多波束天线阵列采用无源波束形成网络，具有结构简单、成本低、功耗低的优点，对未来的毫米波基站和采用多输入多输出(MIMO)技术的移动设备具有很大的吸引力。有关报导利用Butler矩阵、Rotman透镜等波束形成网络建立了多种毫米波多波束阵列，这些阵列可以在一维内产生多波束，但在实际应用中受到限制。在较低的微波频率下，目前广泛采用的是将两组Butler矩阵或Rotman透镜彼此正交的方向组合以馈入二维（2-D）天线阵列的方法，以生成二维的多波束。但是，由于该方法集成不便，用于连接两组波束形成网络的适配器和电缆的高损耗以及这些毫米波连接组件的高昂成本，因此在毫米波频率上实施此方法并不是一种有吸引力的手段。最近，科研人员研究了一些带有二维波束的毫米波天线阵列。由于贴片或缝隙天线的简单几何形状和集成方便性，可将它们选做辐射元件。然而，由于窄带性能或整个工作频带上的辐射方向图不稳定，因此设计通常会受阻于窄的阻抗带宽或辐射方向图带宽。并且，这些阵列中的大多数是线性极化的。我们了解到，双极化阵列具有极化分集和增强信道容量的显着优点，因此可以广泛用于以较低微波频率工作的无线通信系统。 所以，双极化阵列对于以毫米波频率运行的新兴无线系统也具有吸引力。磁电（ME）偶极子天线已经得到了持续的研究。通过应用由电偶极和磁偶极组成的互补天线的概念，ME偶极子具有宽带宽，优异的辐射性能以及简单的结构。
3 课题研究方向及内容
3.1 HFSS仿真软件
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