原创 WiFi7频段和5.8GHz频段8端口高性能宽频抛物面天线设计流程

包含5.8GHz频段和WiFi7频段的宽频抛物面天线（反射面天线），8个输入端口，支持8x8 MIMO, 在4端口（4x4 MIMO天线基础上优化设计），更好的支持WiFi7的高吞吐量，用于点对点、点对多点远距离传输。同时采用高抗风反射面和高透波天线罩设计，耐腐蚀、抗UV，非常适合强风、耐腐蚀场合，比如海洋环境。

设计同时支持 5.8GHz频段 和 WiFi 7频段（6GHz及以上）的 8端口抛物面天线 需要兼顾频率范围的宽带特性、多端口隔离以及高增益性能，设计复杂度较高。以下是优化后的设计流程：

1. 明确设计要求

• 频率范围：5.725 GHz 至 5.850 GHz（通常为5.8 GHz频段的标准）。

• WiFi7频段：5.925 GHz - 7.125 GHz

• 天线增益：例如，24 dBi、30 dBi 等（根据需求确定）。
• 波束宽度：水平和垂直方向的波束宽度。
• 极化方式：水平极化、垂直极化或圆极化。
• 端口数量：8端口，需支持MIMO或多用户通信。
• 应用场景：通信（例如Wi-Fi、工业控制、监控等）或测量。

2. 抛物面天线的基本理论计算

• 抛物面口径尺寸：

• 焦点位置计算：

• 馈源位置：根据计算确定馈源的焦点，需确保馈源覆盖抛物面口径范围。

3. 馈源设计

• 设计多端口馈源阵列，支持8端口输出：
• 每个端口工作于5.8-7.1GHz频段。
• 设计馈源的辐射图形与抛物面尺寸匹配。
• 保证端口之间的隔离度（通常>30 dB）。
• 若使用微带馈源，可采用功分网络或移相器实现。
• 优化馈源的反射系数（S11 <-15 dB）。

4. 抛物面结构设计

• 机械结构设计：
• 根据计算的抛物面尺寸和焦距设计天线反射面。
• 选用合适的材料（例如铝、复合材料），以保证反射效率和轻量化。
• 制造工艺：
• 确保反射面光滑精确，表面粗糙度控制在 λ/100\lambda /100λ/100 以下。
• 对天线进行涂层或防腐处理，以增强环境适应性。

5. 仿真与优化

• 仿真工具：使用如 HFSS、CST 或 FEKO 等电磁仿真软件。
• 仿真内容：
• 抛物面反射特性。
• 馈源的辐射图形及匹配特性。
• 天线增益和波束宽度。
• 端口隔离度（多端口系统重点）。
• 阵列的综合效果。
• 优化目标：
• 最大化天线增益。
• 降低副瓣电平。
• 提高端口隔离和极化纯度。

注意事项

1. 宽带性能优先：
• WiFi 7频段较宽，馈源设计需重点优化驻波和辐射效率。
2. 环境适应性：
• 设计中需考虑天线的防水、防腐蚀特性。
3. 高隔离与干扰控制：
• 多端口系统对端口隔离度要求较高，需重点优化去耦结构。