Dieses White Paper stellt ein Verfahren zur Entwicklung des hybriden Beamforming für Massive-MIMO-Antennenarrays im Rahmen des 5G-Standards auf der Grundlage von Funktionen aus MATLAB® und Simulink® vor.

Am Beispiel eines 64 x 64-elementigen Entwurfs einer 66 GHz-Antenne (Millimeterwellen) zeigt es eine Strategie auf, mit der sich Antennenarrays modellieren und die Beamforming-Operationen zwischen der digitalen und der HF-Domäne aufteilen lassen. Dies umfasst:

  • Definition eines Arrays und Visualisierung von dessen Geometrie, 2D- und 3D-Richtcharakteristik sowie Gitterkeulen
  • Import von Antennendiagrammen zur Erhöhung der Modelltreue
  • Minimierung der Auswirkungen von nicht-idealen Arrayelementen, Ausfällen von Elementen und Unterarrays sowie Strahlungskopplung
  • Entwurf von Array-Architekturen und Erzeugung von HF-Phasenverschiebungen sowie digitalen komplexwertigen Gewichten
  • Messung der Leistung von Link-Level-Entwürfen mithilfe hochgetreuer Mehrdomänen-Simulationen aus HF- und digitalen Komponenten
  • Modellierung von Multi-User Beamforming-Szenarien
  • Bewertung von Trade-Offs zwischen Leistungscharakteristik, Verlustleistung und Komplexität der Implementierung

Das PDF enthält Links zu herunterladbarem Code und Modellen.