本文針對第5代移動通信的關鍵技術之 一——大規模陣列天線，提出一種天線系統架構，包括密集輻射陣、功分網絡、耦合校準網絡、盲插型連接器和收發單元。并對5G大規模天線系統的每個組成部分進行詳細介紹，對在技術開發過程中會遇到的技術難題提出解決措施建議，在此基礎上，探討后續5G大規模天線的發展趨勢和優化方向。人類社會對信息數據傳輸的巨大需求推動著通信技術的不斷向前發展，每一次移動通信的升級，對應了下行速率約10倍的提升。作為5G關鍵技術之一的大規模天線技術，在基站端布置幾十甚至上百個天線規模的天線陣，通過波束成形（beam forming）技術，構造朝向多個目標客戶的不同波束，并有效減少各個波束之間的干擾，這種對空間資源的充分挖掘，可以有效利用寶貴而稀缺的頻帶資源并且幾十倍地提升網絡容量［1-3］。目前，針對5G大規模天線的研究還未形成統一的行業標準或國家標準，處于定制化開發滿足5G系統應用時期，產品形態和方案等各有不同。本文作者根據多年的研究成果，提出一種工作于Sub-6G的5G大規模天線的系統架構，并對其各系統組成部分進行介紹。

　　1、5G大規模天線系統結構

　　如圖1所示，展示一種5G大規模天線系統架構，包括密集輻射陣、功分網絡、耦合校準網絡、盲插型連接器和收發單元。密集輻射陣由若干雙極化輻射單元按照一定的橫向間距和縱向間距組陣。為減低密集組陣的互藕影響，提升各射頻通道的方向圖一致性和端口隔離度，密集輻射陣中設計有去耦裝置。功分網絡將每個單元模塊包含的一組若干輻射單元進行激勵和幅相配置，每組功分網絡激勵的輻射單元個數、輻射單元間距決定了單元模塊增益。射頻通道包括單元模塊、功分網絡和盲插型連接器。在射頻通道數確定的情況下，單元模塊的增益，單元模塊之間的橫、縱向間距決定了大規模天線整機的增益。耦合校準網絡由多路耦合度一致的定向耦合器多級功分合路構成，每一組定向耦合器對應一組射頻通道，實現對該射頻通道的幅相信息進行精確檢測。耦合校準的網絡的作用就是對收發單元發送到每個射頻通道的信號源幅相信息進行監控，如某個通道的幅相檢測值偏離了預設值，則通過系統算法重新調整收發單元的發射功率和相位。這樣，整個5G天線系統的工作原理就是，天線射頻通道（包括多個輻射單元組成的單元模塊）實現無線傳輸信號的收發；收發單元實現對射頻通道RF信號發射和接受；耦合校準網絡實現對收發單元發射到每個射頻通道的發射功率和相位的監測；這樣，系統賦型算法通過調節收發單元激勵到每個單元模塊（射頻通道）的幅相權值配置實現大規模天線的精準3維波束方向圖和3維掃描。要實現上述5G大規模天線功能，需對其各結構組成部分的性能指標進行精確設計。