MA-Aided Hierarchical Hybrid Beamforming for Multi-User Wideband Beam Squint Mitigation
本文提出可移动天线辅助的分层子连接混合波束赋形架构，通过仅重定位天线瓦片中心实现类TTD宽带聚焦，以低复杂度抑制宽带近场波束斜视并提升多用户性能。
2025-11-11 eess.SP
Broadened-beam Uniform Rectangular Array Coefficient Design in LEO SatComs Under Quality of Service and Constant Modulus Constraints
针对低轨卫星通信，提出联合考虑地球曲率路径损耗、恒模约束与波束外辐射抑制的宽波束均匀矩形阵列系数设计方法，经克罗内克积分解优化并验证其容量优势，适用于卫星广播。
2024-12-04 eess.SP
Microcomb-based true-time-delay network for microwave beamforming with arbitrary beam pattern control
微波相控阵天线以其快速波束扫描和复杂方向图控制的能力在国防应用和高速无线通信中有着广泛的应用前景。然而，传统的基于移相器的PAA遭受波束偏斜问题并且具有有限的带宽。基于低损耗光子延迟线的真时延波束形成可以解决这一问题。但由于其硬件复杂度高，构建大规模光子TTD波束形成器仍然具有相当大的挑战性。在本文中，我们展示了一个光子TTD波束形成网络的基础上的微型谐振器频率梳（微梳）源和色散时间延迟。提出了一种结合光学相位调制和可编程频谱整形的方法，通过正负切趾加权实现任意方向图控制。实验证明，TTD波束形成网络可以支持具有21个元素的PAA。微波频率范围为$\mathbf{8\sim20\ {GHz}}$，波束扫描范围为$\mathbf{\pm 60.2^\circ}$。详细的微波振幅和相位的测量进行。假设均匀辐射天线阵，通过仿真评估了高斯波束、矩形波束和波束陷波控制的波束形成性能。该方案可以通过增加宽带微梳产生的梳状线的数量来潜在地支持具有数百个元件的更大的PAA。
2018-02-10 eess.SP physics.app-ph
A Multiband Patch Antenna with Co-Located Phase Centers for High-Accuracy Inter-Node Ranging in Distributed Antenna Arrays
提出了一种用于开环相干分布式天线阵节点间高精度测距的三波段贴片天线。开环相干分布式操作需要节点之间精确的相对位置知识以实现分布式波束成形操作。为了获得最高的精度，节点间测距通常发生在比分布式阵列发射的信号（相干动作信号）的频率更高的频率上，以使得能够使用更宽带宽的信号，然而，重要的是节点间测距测量发射相干动作信号的天线之间的距离。在这项工作中，提出了一种三波段天线，该天线被设计为支持分布式波束成形在1.88 GHz和高精度测距使用稀疏，双音波形工作在9.5和10.5 GHz附近。双音波形由开槽贴片天线支持，该开槽贴片天线被支持1.88 GHz阵列信号的较大贴片天线包围。天线同心地设计以确保测距天线和相干动作天线的相位中心紧密对准。模拟和测量的性能示出了相对于相干动作信号的大约λ/10的相位中心位移，同时在每个频带处保持S11低于-10 dB。
2019-04-05 eess.SP
Adaptive Modulus RF Beamforming for Enhanced Self-Interference Suppression in Full-Duplex Massive MIMO Systems
针对全双工大规模 MIMO 系统的自干扰问题，提出一种结合 Tx/Rx 增益控制器的非常数模值射频波束成形方案，通过群体智能算法联合优化波束方向与增益系数，实现约 80 dB 的自干扰抑制。
2024-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Transmit Signal and Beamforming Design for Integrated Sensing and Power Transfer Systems
本文针对集成感知与功率传输系统，联合优化矩形脉冲发射信号与波束赋形向量，在非线性能量采集模型下最大化多接收机加权采集功率，同时保证感知测距精度，并显著优于线性EH基准方案。
2024-01-20 cs.IT eess.SP math.IT
Bayesian Learning-Aided Near-Field Channel Estimation for mmWave Hybrid MIMO systems employing Uniform Circular Array
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Technology Jodhpur（焦特普尔印度理工学院）
本文提出环形贝叶斯信道学习框架，结合贝叶斯学习与近场信道估计，解决毫米波混合MIMO系统中用户进入近场区域的问题，并利用均匀圆阵提升波束成形性能。
2026-05-07 eess.SP
Performance of Large Aperture UCCA Arrays in a 5G User Dense Network
第五代（5G）无线网络中的传输信号由于使用Sub-6 GHz和毫米波（mmWave）频带中的较高频率而遭受显著的路径损耗。超密集网络中的用户间干扰对提供高数据率提出了额外的挑战。因此，期望生成窄波束以通过增加天线增益来扩展5G网络的覆盖范围，并通过减少用户间干扰来提高其容量。这一事实促使我们在大规模多输入多输出（MIMO）技术中使用大口径均匀同心圆天线（UCCA）阵列进行5G波束成形。我们的分析表明，具有较大天线元件间距的UCCA能够产生比矩形平面天线（RPA）阵列更窄的波束，具有中等的旁瓣电平，同时使用相同数量的天线元件进行操作。分析UCCA的这种能力，以发现5G网络的性能增益。
2022-03-04 cs.IT eess.SP math.IT
Beamwidth Selection for a Uniform Planar Array (UPA) Using RT-ICM mmWave Clusters
波束成形是克服毫米波信道高路径损耗的主要技术。因此，性能改进需要对空间域的了解和控制。特别地，天线结构和辐射参数影响毫米波通信系统中的波束成形性能。为了解决诸如波束失准、中断损失、跟踪能力丧失、阻塞等损害，必须确定波束宽度的最佳值。在我们之前的论文中，假设每个集群创建一个波束的通信系统，我们从理论上研究了集群级毫米波信道中的波束宽度-接收功率关系。我们在分析中使用了均匀线阵天线。在本文中，我们重新分析和更新的情况下，我们使用矩形均匀平面阵列（R-UPA）天线的表达式。矩形波束模型被认为是近似的天线的主瓣方向图。对于信道，我们推导出两个集群内信道模型，IEEE 802.11ad和我们以前的工作基于射线跟踪（RT-ICM）的波束宽度相关的提取功率表达式。结合天线增益和信道增益，在完全对准的情况下，我们确认最佳波束宽度收敛于零。进行渐近分析的接收功率，我们给出的配方和见解，实际的非零波束宽度值可以实现，虽然牺牲微妙的最大接收功率。我们的分析表明，要达到典型室内毫米波集群最大功率的95%，3.5度的实际波束宽度就足够了。最后，我们的分析结果表明，有一个13 dB的最大理论接收功率的增加时，UPA使用超过100。我们表明，一个8 × 8的UPA可以达到50%的最大接收功率，而接收功率仍然是10 dB以上的情况下。
2020-06-05 cs.IT cs.NI eess.SP
A New Radio to Overcome Critical Link Budgets
本文提出MA-TISK多载波无线电概念，通过多天线恒包络信号和时间合并，无需波束对准即可克服关键链路预算，并支持高效广播与FFT解调。
2024-02-20 cs.IT eess.SP math.IT
Enabling More Users to Benefit from Near-Field Communications: From Linear to Circular Array
本文针对均匀线性阵列在大角度下近场区域缩小的问题，提出利用均匀圆形阵列的旋转对称性扩大近场覆盖范围，并设计同心环码本和正交波束赋形方法，使更多用户受益于近场通信。
2023-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
A Wideband Narrow Beam 1x6 Linear Antenna Array for Automotive Radar and 5G Millimetre-Wave Applications
University of Greenwich（格林威治大学）
本文提出了一种适用于汽车雷达和5G毫米波应用的1×6线性贴片天线阵列，通过优化元件间距实现窄波束和宽频带性能，具有高增益和高方向性。
2026-05-02 eess.SP
Antenna Array Structures for Enhanced Cluster Index Modulation
本文研究了ULA、URA、UCA和CCA四种天线阵列结构对CIM支持的mMIMO毫米波通信系统BER性能的影响，发现URA因旁瓣较低而表现更优，并提出使用FPS的HE模拟网络结构以降低成本与能耗。
2023-04-04 eess.SP
Sampling and Reconstructing Angular Domains with Uniform Arrays
针对模拟/混合均匀阵列角域扫描中采样步长与开销的矛盾，本文提出SARA有限采样与无损重建方法，并在目标检测和无线电成像中验证其性能与复杂度优势。
2023-07-03 eess.SP
Multi-objective Design of Uniform Sparse MIMO Arrays
研究了稀疏MIMO阵列多目标检测性能的多目标设计问题。有效利用天线设计资源的一种新方法，即，可用的阵列单元的数量，和阵列孔径的角度波束形成性能指标，如波束宽度，峰旁瓣比（PSLR），和栅瓣有限的视野进行了研究。还考虑了限制约束、元件的物理尺寸和互耦。稀疏的完全填充均匀的MIMO天线阵列，形成有效的均匀稀疏阵列（美国），作为这里提出的术语，被检查为他们的能力，提高可用的视野（uFOV），波束宽度（BW），和峰旁瓣比（PSLR）使用更少的物理天线元件，同时。稀疏阵列需要更少的阵元就可以在波束宽度上优于均匀线阵和矩形阵。此外，目前还没有考虑物理尺寸限制的严格设计过程。在这里，我们提出了一个实用的设计架构，这样一个均匀的稀疏阵列在多个矛盾的目标。新的均匀稀疏阵列的角分辨率性能进行了比较，与标准的天线阵和URA。它示出，即使当元件的物理尺寸非常大时，具有小的元件间间距的阵列的设计，避免任何栅瓣是可能的。将可用的元件扩展到更大的孔径提供了更好的角分辨率。然而，它也表明，这些优点来增加旁瓣的成本。仿真和实测结果都表明了所提出的均匀稀疏阵列设计的优越性相比，经典的完全填充均匀阵列。
2022-10-20 eess.SP
Achieving Phase Coherency and Gain Stability in Active Antenna Arrays for Sub-6 GHz FDD and TDD FD-MIMO: Challenges and Solutions
在过去的几年里，大规模MIMO一直是学术界和工业界强烈兴趣的主题。用于蜂窝系统的3GPP标准化已经采用了大规模MIMO的原理，并且将在基站处使用大型矩形平面阵列归类为全维MIMO（FD-MIMO）以在TDD和FDD两者中操作。操作大型天线阵列基站需要系统克服由硬件损害引起的若干实现挑战，使得实际解决方案不理想且大规模部署昂贵。重要的是要从现有的挑战和解决方案中学习，以便为更大规模的部署做好准备，例如使用无小区的大规模MIMO。因此，在本文中，我们使用在实验室和商用LTE网络中的现场进行的测量，专门研究了由于RF损伤引起的相位和幅度不稳定性。我们研究了相位和幅度误差对FD-MIMO系统性能的影响。我们讨论并表征了产生这些误差的各种来源，包括低成本本振（LO）的时变相位漂移和影响RF链频率响应的内部温度变化。讨论了实际蜂窝部署的不同LO架构和校准机制的最低要求和权衡。然后，我们提供了一种新的相干LO分配机制和相关的新的阵列校准机制，可以应用到TDD和FDD系统的细节。测量结果提供了一个二维全连接的混合波束形成阵列架构称为高清晰度有源天线系统（HDaaS），以验证这些方法的性能。这些结果展示了所提出的方法的有效性，可以很容易地扩展到其他阵列架构，包括子阵列混合波束形成和元素级数字化。
2019-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
GA-Aided Directivity in Volumetric and Planar Massive-Antenna Array Design
Londrina State University（隆德里纳州立大学）
方向性增强的问题，导致在一定的期望的到达/离开角（AoA/AoD）的方向性增益的增加，被认为是在这项工作中。提出了一种新的体阵方向性问题的公式，使用直角坐标来描述每个天线单元和所需的方位角和仰角与一个一般的元素模式。这样的方向性问题被公式化以找到天线元件$d_\text{min}$之间的最佳最小距离，旨在实现尽可能高的方向性增益。{An开发了一种加速实现方法，以将天线元件放置在依赖于（$θ_0$ ; $ϕ_0$）的独特平面中。针对均匀平面阵列（OUPA）的非凸优化问题，提出了一种新的方向性优化概念，以寻求低复杂度的准最优解。这个解决方案是通过部署拟议的连续评估和验证（SEV）方法来实现的。{此外，}的遗传算法（GA）的方法被部署到快速找到的方向性优化解决方案。对于少量的天线元件{，通常为$N\in [4,\dots, 9]$}，通过GA优化可实现的方向性展示了与传统波束形成技术相比的$\sim 3$ dBi的增益，对于均匀线性阵列（UCA）和均匀圆形阵列（UCA）使用导向矢量，而与改进的UCA方向性方法相比时获得了$\sim1.5$ dBi的增益。针对天线阵元数较多的情况，提出了GA-{ \it marginal}和GA-{ \it stall}两种改进的遗传算法，并与OUPA方法进行了比较。OUPA还表明，对于大规模多输入多输出场景，有希望的方向性增益超过了$30$ dBi。
2023-01-07 cs.AI cs.SY eess.SP
