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宽带混合波束成形器中的波束失真消除:全TTD、稀疏TTD,还是非TTD?

系统与控制 2026-04-01 v2 系统与控制

摘要

波束失真是宽带混合波束成形器面临的根本性挑战,尤其是对于要求同时实现超宽带带宽和高方向性波束的mmWave和THz系统。虽然传统的相位器件波束成形器可能提供部分消除,但True Time Delay(TTD)单元通过实现频率无关波束定向提供了更根本有效的解决方案。然而,TTD单元的高成本最近驱动了稀疏TTD架构的广泛关注,这些架构将有限数量的TTD与更大数量的常规PS相结合,以平衡性能和成本。本文对宽带混合波束成形器中波束失真消除策略进行了批判性检视,比较了Full-TTD、Sparse-TTD和Non-TTD架构。我们分析了最近的Non-TTD方法,具体是利用宽带波束增益(WBBG)概念所提出的方案,评估其性能和成本特征与TTD方案的比较。我们重点关注稀疏TTD架构的实际限制,特别是常被忽视的与TTD并行工作的宽带PS的要求,这在实际场景中尤其是超宽带应用中会显著影响性能和实现成本。最后,我们进行了成本-性能分析,检讨每种架构固有的权衡,并为各种剩余带宽范围选择最合适的混合波束成形结构提供指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.19381,
  title  = {Beam Squint Mitigation in Wideband Hybrid Beamformers: Full-TTD, Sparse-TTD, or Non-TTD?},
  author = {Mehdi Monemi and Mohammad Amir Fallah and Mehdi Rasti and Omid Yazdani and Onel L. A. Lopez and Matti Latva-aho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19381},
  year   = {2026}
}