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需求背景

现有基站天线采用的共口径技术难以实现 5G 时代对移动通信对新增频谱、超宽带、高性能的小型化多系统共口径天线的要求。同时，打破国外厂家早期进行的共口径天线专利的布局封锁、提升国内基站天线技术水平，也是中国天线企业迫切的需求。5G 时代，国际标准组织 3GPP 已将 698~960MHz 低频段1427~2700MHz 中频段、3300~3800MHz 高频 段列入 5G 国际化频谱。多系统多频段多制式混合组网，需大量基站站址资源，带来无线网络深度优 化与基站站址资源匮乏的矛盾。为此，我国实施了频谱重耕、频谱资源优化以及基站天线共享等战略，多系统共口径基站天线紧凑组阵的关键技术，是未来基站天线产品实现系列化的关键。现有采用共口径技术的天线，低频段通常为 698~960MHz、中频段通常为 1710~2690MHz、高频段通常为 3400~3800MHz，除不满足 5G 新频谱的宽频带需求外，国外厂家（美国康普公司）早期进行的共口径技术专利布局使中国天线企业再次面临技术困局，有再次被卡脖子的风险。

另 5G 低频段覆盖范围广，属优质的广覆盖频段，但对应的天线尺寸较大，满足小型化需求的多系统共口径天线设计难度更大。移动通信网络运营商基于基站安全和工程施工难度考虑，普遍对基站天线提出天线迎风面积小于 0.8 平方米、天线高度小于 2 米的要求，仅使用常规设计技术，难以实现满足 5G 新频段和尺寸需求的高度集成化共口径天线产品。

需解决的主要技术难题

多系统共口径基站天线实现紧凑组阵，必须将辐射单元近距离、甚至空间重叠放置，以减小天线尺寸；辐射单元距离变小，互耦增强，使天线性能降低。

期望实现的主要技术目标

（1）技术指标要求：

为满足后 5G 多系统共口径基站天线在低频段（698~960MHz）、中频段（1427~2690MHz）、高频段 （3400~3800MHz）及各自所包含的子频段

（如 1.71~2.69GHz、3.4~3.6GHz 等）的组合式应用需求，本项目将研究新型电磁边界及基站天线超材料应用两项关键技术，整体技术将达到国际先进水平。开发以下多系统共口径天线验证样机：包含 2 列低频、4 列中频、8 列高频的 4G 及 5G（M-MIMO，3400~3800MHz，≥32端口）一体化融合天线，天线宽度≤480mm，迎风面积≤0.8 ㎡ 。

电下倾 2 度时增益要求：

698~960MHz 频段≥12dBi；142~2690MHz 频段≥13.5dBi；1710~2690MHz 频段≥15dBi；3400~3800MHz 频段业务 0 度波束≥18dBi；3400~3800MHz 频段 60 度范围内的波束≥13dBi。

中低频段天线端口隔离度≥25dB；5G Massive MIOM 天线端口隔离度≥18dB。各端口驻波≤1.5。

样机需使用新型电磁边界条件和超材料技术，所用电磁边界应使天线整体满足上述指标要求。

（2）成本目标：小型化多频共口径基站天线样机物料成本实现 3 万元人民币/台

（3）技术研究项目周期规划：

20212022 年：① 完成新型电磁去耦边界技术开发，包括应用小型化 LC 等效电路的新型电磁去耦边界、具有频率选择特性的新型反射板；

②完成项目配套的辐射单元和移相器等部件技术定型。

2022~2023 年：天线整机设计和验证，完成指标优化和设计定型。

处理进度