近年来随着无线通信技术的迅猛发展,4G网络的普及,物联网时代的来临,人们对通信系统的通信容量和通信速率提出了更大更快的要求,基站天线作为移动通信的重要组成部分也被提出了更多不同的需求,传统的基站天线采用一个端口对应一个宽波束覆盖120°扇区的方案已经不能满足人们对传输速率和系统容量的需求,利用具有多个定向性波束的基站天线将原来的一个120°扇区分割成几个小扇区,并且不同小扇区的接入点可以同时同频且不互相干扰的进行通信,可以有效解决这种问题。为了在一个扇区实现多个波束我们就必须使用多波束阵列天线技术。多波束覆盖即利用多个子波束对单个扇区进行联合覆盖来替代传统方式,其具有覆盖面广,增益高和成本低等优点。为了满足这些要求,多波束馈电网络的设计变的越来越重要,论文结合科研项目,围绕通信技术中的波束形成网络技术展开研究工作。作者主要的研究内容包括以下几个方面:(1)根据移动通信中不同场景对波束数目的不同需求,基于Givens矩阵变换设计一种能够生成奇数个正交波束网络拓扑的方法,并根据基站天线在特定的应用场景下使用该方法设计N=5的正交波束馈电网络拓扑,然后通过ADS仿真软件验证该拓扑的正确性。(2)设计生成N=5的正交波束馈电网络的不同元件,论文设计的多波束馈电网络是应用到5G移动通信系统中,由于频谱资源的匮乏,低频段的频谱资源已经被完全利用,所以我们把5G天线设定在了毫米波频段,现阶段主流的两个中心频率分别是28 GHz和38 GHz。本文设计的中心频率为28 GHz,所以网络器件的设计使用介质集成波导(SIW)技术,用来保证在高频段的低插损。所需要设计的元件包括几种特定功分的180°定向耦合器,以及移相器和交叉耦合器等。(3)仿真验证几种不同的介质波导转同轴的形式,包括介质波导转微带转同轴、介质波导转金属波导、介质波导直接转同轴,并最终确定整个正交网络拓扑使用直接转换同轴的馈电方式。(4)为该正交波束馈电网络设计一种缝隙耦合馈电的缝隙贴片天线,并组成成1×5的阵列天线加载到N=5的正交波束馈电网络上,形成五波束的缝隙天线阵。