上海大學楊廣立教授團隊在5G毫米波手機天線研究中獲突破性進展
上海大學通信學院楊廣立教授團隊的5G毫米波天線研究成果被IEEE Spectrum等媒體廣泛報道
2018年1月,上海大學通信與信息工程學院專家楊廣立教授和他的在讀博士生俞斌同學在IEEE著名期刊IEEE Transactions on Antennas and Propagation 上發(fā)表重要論文“A Novel 28 GHz Beam Steering Array for 5G Mobile Device With Metallic Casing Application”。被IEEE Spectrum 和國內(nèi)5G通信媒體廣泛報道,評為世界上首次實現(xiàn)相控陣波束掃描天線和手機金屬外殼完美集成,引起學術(shù)界和工業(yè)界廣泛關(guān)注。上海大學是唯一通訊單位。
文章的第一作者Danny Yu表示,這款天線單元及陣列可以很容易被集成到5G手機的金屬框架之中或者金屬外殼之中,這將有利于手機廠商更加快速地設計出5G手機產(chǎn)品。所以,與其他28GHz頻段5G手機天線的研究相比,本項研究更符合行業(yè)發(fā)展方向,也正是手機廠商目前希望解決的實際問題。
上述研究成果,具體實現(xiàn):毫米波天線單元與陣列連接至5G射頻芯片收發(fā)器,并由其控制,在這種架構(gòu)中,每個毫米波天線單元的相位及幅度均由射頻芯片收發(fā)器來控制,從而使其具備“波束指向”特性。此外,從務實的角度考慮,在相關(guān)設計中,波束指向陣列被置于5G手機的左側(cè)邊緣以及右側(cè)邊緣,這是由于考慮到人用手拿5G手機時,手所放的位置會對波束指向的性能產(chǎn)生影響。
毫米波頻段是5G系統(tǒng)的重要頻段,毫米波+指向性相控陣天線,是將來5G蜂窩移動通信網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)組合。雖然全球已經(jīng)有很多研究團隊在嘗試用無源和有源的研發(fā)手持終端的應用,但是對于蘋果、華為等主流手機的金屬外殼環(huán)境一直沒有解決辦法。楊教授團隊和國內(nèi)碩貝德公司合作,成功研發(fā)了幾款可工作在主流28GHz和39GHz的毫米波5G手機天線系統(tǒng),在這方面的研究已經(jīng)處于國際領(lǐng)先的水平。
不僅如此,楊教授團隊還在5G通信的Sub-6G頻段和小型化雷達傳感器和雷達成像方面做出了突出成果,先后獲得2016年IEEE iWAT 國際會議最佳論文和2017年華為杯研究生競賽一等獎、上海市陳嘉庚青少年科技發(fā)明獎等好成績。
關(guān)于楊廣立教授
楊廣立,2000 - 2005年博士學習和畢業(yè)于美國南卡羅來納大學電子工程系。博士期間從事微帶天線和微波整流電路研究。2005 - 2013年間主要在美國摩托羅拉公司總部 (8年)和華為公司美國分部 (1年)從事移動終端電小天線和射頻技術(shù)研究工作。
對手機,平板電腦,企業(yè)用移動終端的內(nèi)置天線設計和相關(guān)人體輻射問題做了大量的基礎(chǔ)性和應用性的研究。精通 LTE,WAN, WLAN, GPS, DVB-H, HF和UHF RFID 等多波段天線和射頻電路系統(tǒng)的設計,精通天線和射頻電路的大型精度仿真和SAR, HAC, 暗室,MIMO等最新測量技術(shù)。在多入多出MIMO,微波人體輻射,可重構(gòu)天線,射頻電路,微波多路徑傳播等領(lǐng)域做了一些有益的工作。研究成果申請美國和國際專利10項,發(fā)表論文和各種報告30余篇,是在工業(yè)界和學術(shù)界比較活躍的青年學者。