[科普中国]-波束成形网络

波束成形网络是指具有对阵列入线的输出或输入信号进行波束成形处理功能的电路网络。通过功率分配、合成，幅度/相位加权，延迟十相加和相乘等一系列处理获得所需要的特定波束形状或指向的过程被称为波束成形。这里电路网络的含义是广泛的。

简介波束成形网络是指具有对阵列入线的输出或输入信号进行波束成形处理功能的电路网络。通过功率分配、合成，幅度/相位加权，延迟十相加和相乘等一系列处理获得所需要的特定波束形状或指向的过程被称为波束成形。这里电路网络的含义是广泛的1。

分类根据实际应用情况，可以是微波、射频网络，也可以是中频或低频电路网络;也以是无源固定网网络，也可以是有源可控网络;还有基丁基带信号处理技术的数字波束成形网络2。

波束成型机制1)节点个数的选择要在满足最小参与节点个数要求的前提下尽量接近最优值。

2)各节点的发射系数要在满足最大发射系数要求的前提下尽量相互接近。

3)所选节点间的相位差要尽量小。

需要指出的是以上设计原则均是围绕着使网络的总能耗最小这一目标来进行的，并没有考虑到节点间的能耗均衡。如果单个节点过早死亡，则有可能会形成覆盖空洞，这样即使其他节点能量充足，整个网络的运行也会失去意义。所以能量有效的波束成形机制的核心思想是根据节点的剩余能量和之间的相位差为选取节点分配不同的发射系数，并在此基础上结合以上3条原则来进行设计，以达到减少总能耗和均衡能量消耗的双重目的3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所