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复合制导体制下毫米波共形阵列的数字波束形成方法研究复合制导体制下毫米波共形阵列的数字波束形成方法研究

摘要：随着无线通信技术的快速发展，毫米波通信逐渐成为未来无线通信的关键技术之一。共形阵列是毫米波通信中常用的波束形成技术之一。本文研究了在复合制导体制下，毫米波共形阵列的数字波束形成方法，通过对波束形成的原理和复合制导体制的特点进行分析研究，提出了一种高效的数字波束形成方法，并对其性能进行了仿真分析。

1.引言

复合制导体制是指利用多个天线元件，并通过相位控制器对其进行控制，实现波束的聚焦与形成。在毫米波通信中，复合制导体制可以有效地集中天线能量，增强信号传输距离，提高通信质量。因此，研究复合制导体制下的数字波束形成方法对于毫米波通信的发展具有重要意义。

2.毫米波共形阵列的基本原理

毫米波共形阵列是利用天线单元的方向性辐射特性，通过合理设计天线阵列的形状和结构，实现波束形成的技术。其基本原理是通过控制天线单元的相位和振幅，使得天线单元的合成辐射方向集中在特定的方向上，实现波束的指向性辐射。

3.复合制导体制下的数字波束形成方法

在复合制导体制下，数字波束形成方法可以采用两步法进行。首先，通过测量复合制导体制下的天线阵列的阻抗矩阵，计算得到天线单元之间的空间相关矩阵。然后，通过最小均方误差准则，对天线单元的相位进行优化，实现波束的形成。具体步骤如下：

（1）测量阻抗矩阵：通过天线测试仪器测量得到复合制导体制下的天线阵列的阻抗矩阵，包括天线单元之间的相位差和振幅差等信息。

（2）计算空间相关矩阵：利用测量得到的阻抗矩阵，计算得到天线单元之间的空间相关矩阵，用于后续的波束形成。

（3）相位优化：通过最小均方误差准则，对天线单元的相位进行优化，使得合成辐射方向与目标方向尽可能接近。

（4）波束形成：根据优化得到的相位，通过控制天线单元的相位和振幅，实现波束的形成，同时保持与目标方向的对准。

4.数字波束形成方法的仿真分析

为了验证所提出的数字波束形成方法的有效性，进行了仿真分析。采用Matlab软件，利用波束形成算法对复合制导体制下的毫米波共形阵列进行模拟。通过仿真分析，得到了波束形成的结果。结果显示，所提出的数字波束形成方法可以有效地实现波束的形成和指向性辐射。

5.结论

本文研究了复合制导体制下的毫米波共形阵列的数字波束形成方法，并进行了仿真分析。结果表明，所提出的方法可以有效地实现波束的形成和指向性辐射。该研究为毫米波通信的发展提供了基础理论和实用方法。

综合以上研究结果，本文提出了一种基于复合制导体制的毫米波共形阵列的数字波束形成方法，并通过仿真分析验证了该方法的有效性。该方法通过测量阻抗矩阵，计算空间相关矩阵，并对天线单元的相位进行优化，实现了波束的形成和指向性辐射。仿真结果表明，所提出的方法可以有效地实现毫米波的波束形成和指向性辐射。这一研究为毫米波通信的发展提供了基础理论和实用方法，有望在实际

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