This article proposes a 28-GHz full-duplex (FD) phased arrays, which consists of 64-element transmitting and receiving arrays, and a 28-GHz radio frequency (RF) canceller. The phased arrays are designed with $2\times 2$ beamformer chips, and the transmitter (TX) and receiver (RX) arrays are oriented to have cross polarized configurations for high isolation. The 28-GHz RF canceller is based on an identical $2\times 2$ beamformer chip with two external different delay taps. Since the canceller is located at the input and output ports of arrays instead of antennas, it cannot eliminate the nonlinearities and noises in the phased arrays. Therefore, these nonlinearities and noise in the TX and RX arrays are experimentally analyzed to demonstrate that the proposed cross-polarized arrays have enough isolation to achieve suppression to the level of the RX noise floor. The FD phased-array system at 28.5–29.5 GHz has 57-dB isolation between the TX input and RX output ports, where the cross-polarization improves 10-dB isolation comparing to co-polarization and the RF canceller provide additional 10-dB self-interference (SI) suppression. Also, the nonlinearities and noise components of the received SI signals are lower than the noise floor at the output of the RX array. The system requires only 15.5-dB of additional digital cancellation to reduce the SI to the RX noise floor of 1-GHz bandwidth while maintaining the transmitting EIRP at 41 dBm.

中文翻译：

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使用两个交叉极化阵列和一个消除器的 28GHz 全双工相控阵前端

本文提出了一个 28-GHz 全双工 (FD) 相控阵，它由 64 个元件的发射和接收阵列以及一个 28-GHz 射频 (RF) 消除器组成。相控阵设计有 $2\times 2$ 波束形成器芯片，发射器 (TX) 和接收器 (RX) 阵列定向为具有交叉极化配置以实现高隔离。28 GHz 射频消除器基于相同的 2 美元×2 美元波束形成器芯片，带有两个不同的外部延迟抽头。由于消除器位于阵列的输入和输出端口而不是天线，它不能消除相控阵中的非线性和噪声。所以，对 TX 和 RX 阵列中的这些非线性和噪声进行了实验分析，以证明所提出的交叉极化阵列具有足够的隔离度，以实现对 RX 噪底水平的抑制。28.5–29.5 GHz 的 FD 相控阵系统在 TX 输入和 RX 输出端口之间具有 57-dB 隔离，其中交叉极化与共极化相比提高了 10-dB 隔离，并且 RF 消除器提供了额外的 10-dB 自-干扰（SI）抑制。此外，接收到的 SI 信号的非线性和噪声分量低于 RX 阵列输出端的本底噪声。该系统仅需要 15.5-dB 的额外数字消除，即可将 SI 降低到 1-GHz 带宽的 RX 噪声本底，同时将传输 EIRP 保持在 41 dBm。5 GHz 在 TX 输入和 RX 输出端口之间具有 57-dB 隔离，与共极化相比，交叉极化提高了 10-dB 隔离，并且 RF 消除器提供了额外的 10-dB 自干扰 (SI) 抑制。此外，接收到的 SI 信号的非线性和噪声分量低于 RX 阵列输出端的本底噪声。该系统仅需要 15.5-dB 的额外数字消除，即可将 SI 降低到 1-GHz 带宽的 RX 噪声本底，同时将传输 EIRP 保持在 41 dBm。5 GHz 在 TX 输入和 RX 输出端口之间具有 57-dB 隔离，与共极化相比，交叉极化提高了 10-dB 隔离，并且 RF 消除器提供了额外的 10-dB 自干扰 (SI) 抑制。此外，接收到的 SI 信号的非线性和噪声分量低于 RX 阵列输出端的本底噪声。该系统仅需要 15.5-dB 的额外数字消除，即可将 SI 降低到 1-GHz 带宽的 RX 噪声本底，同时将传输 EIRP 保持在 41 dBm。接收到的 SI 信号的非线性和噪声分量低于 RX 阵列输出端的本底噪声。该系统仅需要 15.5-dB 的额外数字消除，即可将 SI 降低到 1-GHz 带宽的 RX 噪声本底，同时将传输 EIRP 保持在 41 dBm。接收到的 SI 信号的非线性和噪声分量低于 RX 阵列输出端的本底噪声。该系统仅需要 15.5-dB 的额外数字消除，即可将 SI 降低到 1-GHz 带宽的 RX 噪声本底，同时将传输 EIRP 保持在 41 dBm。