【摘 要】全面讨论了5G毫米波频段的需求背景和应用挑战，特别是毫米波的频段规划、传输特点以及具体应用中的挑战和痛点；详细阐述了毫米波段天线阵列的材料选取、性能要求；在全面讨论了目前商用毫米波天线模组的基础上，给出了一种具有优异性能的毫米波天线模组，并介绍了其关键性能的评估方法和评估效果。
【关键词】毫米波天线；毫米波测量；超材料；阵列天线；双频双极化天线
0 引言
在2019年世界无线电通信大会（WRC-19）之后，面向5G应用的毫米波（mm-wave）技术受到越来越多的关注，其中一系列全球统一的国际移动通信（IMT）毫米波频段划分已经完成。与传统的Sub-6 GHz天线相比，这些新发布的频段为毫米波天线带来了额外的设计规范和挑战。随着毫米波技术的日趋商业化，毫米波测量技术也逐渐开始。本文首先介绍了毫米波技术的需求和所面临的挑战，详细地阐述了毫米波技术的利弊，并结合毫米波技术的前沿发展，本文设计出了一款双频双极化毫米波模组天线，该天线阵可以同时覆盖N258-N261的5G NR频段，且具有较好的扫描能力，与现有的典型天线阵列设计相比，所设计天线阵列的隔离度和扫描能力都得到了提升。文章还给出了毫米波测量技术考量和不同的测试系统，并在此基础上设计了一款毫米波测量系统，然后结合所设计的测量系统给出了本文所设计的毫米波模组的评估效果。
1 毫米波天线的需求及挑战
1.1 5G毫米波通信频段的发展规划
5G中的一个关键技术是高频段（毫米波