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2019年9/10月刊

编辑手记Editors Note

6G 研究已经启程

6G Research is Already Underway

Pat Hindle，《Microwave Journal》总编

美国纽约大学无线研究中心（NYU WIRELESS）教授Theodore S. Rappaport及其同事等最近发表了一篇题为《100GHz以上的无线通信和应用：6G及未来的机遇和挑战》（https://ieeexplore.ieee.org/document/8732419）的文章，概述了未来使用100GHz到3THz频率进行通信所面临的挑战和可能的解决方案。他们还讨论了未来可能使用这些新技术的应用，如无线认知、超精确定位、传感和成像。

封面专题Cover Feature

用于毫米波系统的全数字天线

All-Digital Antennas for mmWave Systems

Mike Kappes，IQ-Analog公司

为了实现高性能毫米波通信，波束赋形天线系统需要比现有技术更智能、更快、更小、更低功耗、更低成本、更低延迟并且更易于集成。与以前的电信系统非常相似，集成重要的处理和信号调节功能后，毫米波波束赋形天线将会更经济高效且体积紧凑。随着5G通信和战术通信中复杂毫米波射频和模拟硬件的发展，数字通信将不可避免地沿着数字处理最终取代模拟处理的趋势演变。最近出现了利用天线处理单元（APU）和ASIC芯片的全数字天线模式，该方法很可能会加速这一趋势，并进一步缩短备受期待的多数据通道毫米波5G和战术通信系统的上市时间。

技术特写 Technical Feature

一种可追溯的用于43.5GHz测量的K型连接器

A Traceable K Connector for 43.5 GHz Measurements

Charles Tumbaga，安立公司

5G移动通信标准相对于其前身4G是一大飞跃。应用的重点不再局限于sub-6GHz的通信领域，而是在通信链中容纳了更多的不同应用频段。而大部分已使用的频段均有了标准测试设备，例如10GHz、20GHz和40GHz频段，从37GHz到43.5GHz的5G毫米波频谱产生了新的测量设备需求。测试与测量（T&M）设备制造商已经发布了43.5GHz的设备来满足更广泛频率覆盖的需求。然而，测量结果要多好，就需要与测试设备相互传输信号的组件有多好，也需要这些组件的连接器有多好。要精确地测量43.5GHz，就需要利用目前可工作到40GHz的2.92 mm（即K型）连接器，同时提供可工作到43.5GHz的无模（mode-free）性能和清晰的可追溯途径

5G毫米波GaN功率放大器设计与建模

5G Power Amplifier Design and Modeling for mmWave GaN Devices

Valeria Brunel and Eric Leclerc, UMS；David Vye, AWR Group, NI

先进的半导体技术在5G和卫星通信的射频和微波应用发展中发挥着重要作用，下一代系统正朝着毫米波频段发展。支持这些半导体技术的流程设计和实用模型对于设计人员成功开发产品至关重要。因此，提供MMIC和RFIC设计解决方案的EDA软件供应商必须与领先的代工厂密切合作，以确保其产品能提供更高的集成度和更高的性能，同时降低成本和尺寸。

用于WiMAX和WLAN的紧凑型共面波导馈电双频线极化和圆极化单极天线

Compact CPW-Fed Dual-Band Linearly and Circularly Polarized Monopole Antenna for WiMAX and WLAN

Qiang Chen, Hou Zhang and Xue-liang Min等 08 封面专题 Cover Feature 用于毫米波系统的全数字天线 All-Digital Antennas for mmWave Systems Mike Kappes，IQ-Analog公司目录1 Contents 1 9/10月Sep/Oct 2019 www.nysewatch.com 应用

紧凑型双频带线极化和圆极化单极天线采用倒L形不对称接地平面，由共面波导（CPW）馈电。倒L形带在接地平面和单极子中产生与最初线极化（LP）所不同的正交分量。通过在接地平面嵌入狭缝，该天线实现了宽阻抗带宽和圆极化。测量表明，3.3至9GHz的10dB带宽为92.7%，5至9GHz的3dB轴比（AR）带宽为57.1%，能够覆盖5.725至5.85GHz的WLAN频段。同时，还可实现覆盖3.3至3.7GHz WiMAX频段的线极化。与其它近期研究相比，本天线的关键特征在于轴比和阻抗带宽更宽，以及结构更简单紧凑。

应用笔记 Application Note

毫米波频率下线路板材料的特性表征

Characterizing Circuit Materials at mmWave Frequencies

John Coonrod，Rogers Corp.

PCB线路板材料的介电常数（Dk）或相对介电常数并不是恒定的常数——尽管从它的命名上像是一个常数。例如，材料的Dk会随频率的变化而变化。同样，如果在同一块材料上使用不同的Dk测试方法，也可能会测量出不同的Dk值，即使这些测试方法都是准确无误的。随着线路板材料越来越多地应用于毫米波频率，如5G以及先进辅助驾驶系统等领域，理解Dk随频率的变化以及哪种Dk测试方法是“合适”的是非常重要的。

孔径可调谐手机天线的评估与优化

Assessment and optimization techniques for aperture tunable handset antennas

Jaakko Juntunen、Joni Lappalainen和Jussi Rahola，芬兰Optenni有限公司

智能手机和其他便携式无线设备运作时所处的电磁(EM)环境常会发生变化，而这主要是由于用户的动作所引起的。用户本身会由于EM与用户身体的耦合而从根本上影响设备天线的辐射特性。用户的使用方式也不尽相同，所以在设计天线时必须考虑随机性因素。无线链路通常会因这种耦合而恶化，设计者必须谨慎将由于不同的身体效应而可能发生的任何问题减小至最低限度。

技术简讯 Tech Brief

K波段SDR套件支持数字波束赋形和MIMO

K-Band SDR Kit Supports Digital Beamforming and MIMO

Ancortek Inc.

软件定义雷达（ S D R ）开发者Ancortek公司发布了一个SDR套件，型号为SDR-KIT 2400T2R4，它具有数字相控阵波束赋形和MIMO功能，系统主要用于到达方位测量、雷达干涉测量、数字波束赋形和MIMO雷达，并能够监控人类活动、感知占位和手势，也可创建3D图像。

全波段波导功率放大器

Full Band Waveguide Power Amplifiers

Virginia Diodes，www.vadiodes.com

随着5G毫米波技术的推出和6G研究活动的开启，对毫米波较高频段和太赫兹较低频段的频率生成的需求日益增长。为了满足这些需求，VirginiaDiodes（VDI）发布了WR12（60至90GHz）至WR4.3（170至260 GHz）的全波段波导功率放大器。所有放大器均具有高增益和饱和输出功率，具有单电压偏置。

产品特写 Product Feature

IQSTAR软件简化了测试设置和数据分析

IQSTAR Simplifies Test Setup and Data Analysis

AMCAD Engineering，www.amcad-engineering.com

射频/微波元件及电路的生产测试正成为许多公司的真正挑战。这些公司为了将他们最新的产品推向市场，必须突出其产品相对于竞争对手的性能优势。另一方面，客户不断要求在输出的数据表上提供尽可能多的信息，而不再满足于简单的小信号测量和扫频S参数等数据，他们要求提供与他们的具体应用有关的更多数据信息。

尺寸缩小、性能提高的任意波形发生器

AWGs Crunch Size, Deliver Performance

Spectrum Instrumentation GmbH

Spectrum Instrumentation公司最新的任意波形发生器（AWG）M2p.65xx系列可提供出色的信号质量、尺寸、通道密度和成本。M2p.65xx系列增加了8个新型号，封装为半尺寸的单个PCIe卡，可提供一个、两个、四个或八个发生器通道的选择。小尺寸的卡可以安装在几乎任何PC上，将其转换为高度灵活的多通道信号源。这些卡采用最新的高分辨率16位数模转换器（DAC）技术，可生成具有极低失真、极高动态范围和高信噪比的测试信号。

轻松测量雷达脉冲稳定度

Easy Measurement of Radar Pulse Stability

罗德与施瓦茨

雷达在接收目标回波的同时，还会收到来自树木、建筑和海浪等周围物体的回波。这些被称为杂波的背景回波没有任何意义，还可能会影响雷达的性能。先进雷达系统通过信号处理可以检测并抑制杂波，例如通过比较连续回波的相位和幅度，然后仅显示移动目标。雷达发射脉冲的相位和幅度稳定性越高，信号处理的效果就越好。如果雷达信号质量足够好，就可以认为所有相位和幅度的变化均来自目标，而不是来自发射机的不稳定性。因此，为了评估雷达系统检测雷达散射截面积极小的目标（如微型飞行器）时的灵敏度，了解发

射脉冲的相位和幅度稳定性至关重要。尤其是对可能降低稳定性的功率放大器（PA），必须进行精确测量以确定整个系统的灵敏度。

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