42、5G毫米波SIW天线与新冠患者治疗医疗仪器研究

5G毫米波SIW天线与新冠患者治疗医疗仪器研究

1. 5G毫米波SIW天线研究

在5G应用中，毫米波频段的天线设计至关重要。对于SIW（基片集成波导）天线而言，其性能的优化对于实现高效通信具有重要意义。

1.1 SIW天线结构与设计

采用线性四元阵列可获得显著增益，但高阶情况下，组件的连续性会变得更混乱，元素之间差异增大且噪声增加。因此，天线设计需兼顾效率和增益。改进后的形式，即在锥形部分提供了改进的阻抗匹配，也称为喇叭形SIW结构。辐射槽位于SIW腔体的圆柱平面上，并在腔体中心的整个长度上均匀分布，移动槽的位置会改变SIW的谐振频率。

提出的天线是一个二维SIW天线，上下两排腔体之间有导电过孔，中间填充介电基板。SIW结构内侧有两个过孔，外侧有四个，因此不存在横向磁（TM）模式，主模式使用TE10。建议使用单层Roger 5880作为基板，规格为0.254厚的单层RT/Duroid 5880基板（εr = 2.2，损耗角正切δ = 0.0009），SIW通孔直径为0.50 mm，中心间距为1 mm。天线的参数值如下表所示：
| 参数 | 尺寸 (mm) | 参数 | 尺寸 (mm) |
| — | — | — | — |
| L | 30 | FL2 | 8.30 |
| W | 7.5 | FG | 1.01 |
| R | 0.25 | SL1 | 6.54 |
| H | 0.254 | SW1 | 0.70 |
| FW | 0.71 | SL2 | 3.72 |
| FL1 | 3.50 | SW2 | 0.17 |

1.2 天线性能模拟与分析