新穎多模天線的研究及其在低成本物聯網通信中的應用
祝雷、劉能武、段俊冰
澳門大學
本項目屬於天線電波傳播及微波技術領域,得到國家自然科學基金、澳門科學技術發展基金、澳門大學基金等項目的支持。天線作為通信設備前端收發信號的核心部件,在如今5G、6G及物聯網通訊系統中,對資訊吞吐與穩定起到了至關重要的作用。傳統微帶式天線的頻寬、增益以及輻射特性受限於單諧振模工作狀態,無法滿足新一代通信系統的複雜要求。因此,該項目提出並發展了多模天線阻抗與輻射複用理論,著重解決並實現了對平面天線多個諧振模式精準調控,對天線高次模邊緣口徑電場準確控制,以及對圓極化輻射特性綜合設計,並進一步推廣至具有雙頻段或隨頻率掃描特性的陣列天線的設計中,為新一代通信以及物聯網系統中寬頻高增益以及複雜輻射特性的多模天線設計提供了關鍵的基礎理論方法。該項目共發表SCI論文166篇,包含IEEE論文116篇,其中在國際微波與天線技術領域頂級期刊《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》上發表論文64篇。該成果得到國內外眾多學者專家的極大關注,使澳門在這一全球重大科技研發領域產生重要影響。
圖1 天線多模阻抗與輻射並行複用示意圖
圖2 多模天線的相關研究工作: 如多模寬頻、多模高增益、多模圓極化、多模頻掃性能等