波束成型网络小型化可重构化的实现机理及特性研究

波束成型网络和多波束天线是下一代移动通信系统的关键技术。大规模商业化的应用需求对传统波束成型网络的设计提出了更高的要求，尤其体现在小型化和可重构化方面。本课题旨在研究波束成型网络小型化和可重构化的实现机理和关键技术，力图提出多种新颖的适于波束成型网络小型化可重构化设计的思路并加以实验验证。其中，有关小型化波束成型网络的研究将围绕折叠布局、慢波传输线、混合传输线、多模传输线等四种实现方法展开，获得具有不同结构特性的高性能小型化器件；针对智能化系统的需求，我们提出对波束成型网络和多波束天线实现可重构化，通过选择合适的可调技术获得全新的极化可重构、频率可重构多波束天线。该项目研究将完善波束成型网络小型化、可重构化的设计理论，提高我国移动通信技术的基础研究水平和自主创新能力，具有重要的科学意义；同时将提供一整套行之有效的综合设计方法，推动我国军事和民用无线通信系统的发展，具有显著的实用价值。

项目立项后，申请人及其团队针对波束成型网络小型化、可重构化的实现机理及特性开展深入研究，依照青基中所预设的研究计划方案并加以扩展，围绕折叠布局、多模传输线、耦合谐振腔、混合传输线等方法开展了波束成型网络和多波束天线小型化研究，围绕频率可调耦合器、频率可调天线单元等方法开展了波束成型网络和多波束天线可重构化研究，已经提出了多种新颖的适于波束成型网络小型化和可重构化设计的思路，阐明了不同小型化方案、可重构化方案的实现机理和分析方法，解决了电路综合设计和具体实现等应用问题，研制了一系列可投入实际应用的小型化波束成型网络、可重构波束成型网络，以及紧凑型二维波束扫描阵列天线、单脉冲集成阵列天线、共形赋形集成阵列天线。目前，已经完成了青基中所有计划研究内容，并解决了相应关键科学问题。共发表标注基金资助的相关学术论文30篇，第一作者（通信作者）25篇；SCI收录论文15篇，EI收录论文24篇，含相关领域顶级刊物IEEE Transactions 6篇、IEEE Letters 2篇、IEEE Magazine封面论文1篇；SCI数据库期刊他引44次；已授权实用新型专利7项，即将授权发明专利3项，在申请发明专利8项。已超额完成了项目预期成果，即：发表论文8篇，申请发明专利4~6项。该项目研究完善了波束成形网络小型化、可重构化的设计理论，提高我国移动通信技术的基础研究水平和自主创新能力，具有重要的科学意义；同时将提供一整套行之有效的综合设计方法，推动我国军事和民用无线通信系统的发展，具有显著的实用价值。