用于4×8波束成形网络的多个独立波束的正交权重合成方法，包括设计过程中的互耦校正和拓扑灵活性

《IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine》：Multiple Isolated Beams From Orthogonal Weight Synthesis for a 4×8 Beamforming Network, Including Mutual Coupling Correction and Topology Flexibility in the Design Process

　　

摘要：

混合波束成形网络由于模拟设计的严重限制而缺乏灵活性。近期研究未能充分分析这一问题，仅关注射频电路设计。实际上，研究的重点在于优化，而非数学和物理学原理。在本文中，首先考虑生成正交权重系数。这种新方法使得系统的三个组成部分可以独立设计：天线、波束成形器以及波束成形算法。采用单端口激励方式，从而可以考虑多种波束成形器拓扑结构。首次开发并研究了一种将互耦校正纳入正交权重系数生成的方法。通过 Matlab 和 CST 进行仿真，以选择最高效的波束成形网络架构。最后，制造了一个用于演示的 BFN（Beam Forming Network）原型。总体而言，这种新方法降低了整个系统的不精确度，扩展了定向能力，并同时提高了最终的信噪比和波束形状，从而提升了 5G 通信系统的连接性和效率。