研究人員引入了一種新穎的一維開關矩陣，與傳統矩陣相比，它可以減少層數。
天線是無線通訊技術的核心。隨著5g 等新興無線技術的出現，對能夠有效處理多波束的多波束天線的需求將日益增長。這是因為毫米波很容易受到干擾，因此從多個波束髮射多個波束會增加波到達接收器的機率。
多波束天線採用類似於 Butler 和 Nolen 矩陣的波束形成網路(BFNs) ，利用移相器和定向耦合器等電子元件組合控制和直接輸出訊號。BFNs 的型別決定了電路的結構和產生一定數量的波束所需的層數。
東京理工大學的研究人員希望改進這種變頻器，以便為單層印刷電路板(PCB)的實現提供低成本的解決方案。研究人員引入了一種新穎的一維開關矩陣，與傳統矩陣相比，它可以減少層數。
來自東京理工大學的 Jiro Hirokawa 教授解釋說: “我們已經透過數值計算發現了定向耦合器(包括交叉)和移相器的引數，這些引數決定了形成多個天線波束的正交矩陣廣義結構中任意數量波束的電路結構。這一發現改進了以前已知的解決方案，解決了平面實現的具體挑戰。”
該拓撲克服了傳統波束形成矩陣的侷限性。與傳統的 Butler 矩陣和 Nolen 矩陣相比，新的矩陣拓撲在梁數為5及以上時減少了層數，在8梁時減少率達到38% 。
“對於被動天線正交波束形成矩陣來說，這種壓縮比非常有用。它有望為下一代無線移動系統和衛星通訊微波有效載荷的設計提供幫助。”。
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