近年来，以信息技术为代表的新一轮科技和产业变革，日益孕育升级。在数据流量激增、用户设备增长和新型应用普及的态势下，迫切需要第五代移动通讯系统(5G)的技术快速成熟和投入使用。移动通信、Wi-Fi、高速无线数据传输等应用迫切需要比现在更快的传输速率、更广的覆盖范围、以及更高的可靠性。天线作为数据传输的终端，对通信系统的传输性能起到关键作用。然而，传统天线波束固定，非智能化，同时接收有用信号和噪声，不具备自动扫描寻找最强信号方位的能力。因此，传统天线接收信号强度低，有效覆盖区域小，在复杂环境下无法接收远距离信号，不能满足5G超高速率无线网络的性能需求。

波束赋形和波束切换天线阵列近年来得到迅速研发，它可以应用于军事和商业应用，如战术通信系统、高速无线局域网、卫星接收和各种点对点无线电链路。使用这种天线阵列，辐射波束可以被重新定向，以便跟踪移动用户或所期望的射频信号，从而构建具有改进的传输质量和增加覆盖范围的高效通信系统。例如，在发射装置中，波束切换天线阵列可用于将辐射图案定向到接收器，从而降低发射功率，在很大程度上提高电池的使用寿命；在接收装置中，天线阵列可用于将辐射波束引导到用户的方向，以提高增益来接收所期望的信号，并减少来自其它方向的干扰，这将极大地提高信号干扰比，并改善接收信号的质量。

这个报告阐述了5G天线产业的发展现状，回顾总结了报告人团队在5G天线和相关领域的研究进展，分析了5G天线研发所遇到的瓶颈问题和所面临的挑战，并探讨解决这些问题和应对挑战的途径与方案。如探讨新的低成本、紧凑和高效波束切换网络及其波束控制器单元的创新架构和技术解决方案；研发低耗工程金属-电介质复合材料以取代固体导体，从而降低天线内部损耗并提高天线效率。

曾庆生博士毕业于加拿大渥太华大学电气工程专业，任加拿大国家通信研究中心高级研究工程师，渥太华大学、卡尔顿大学、魁北克大学 (首都分校)、国家科学研究院能源、材料和通信中心 (INRS-EMT) 的兼职教授和博士生导师，中国南京航空航天大学外籍教授和博士生导师，哈尔滨工程大学、西北工业大学、北京邮电大学、北京交通大学的客座教授，长期在天线分析与设计、电磁兼容和电磁干扰、超宽频带技术、无线电波传播、计算电磁学等领域从事研究和培养人才。他是国际电气电子工程师协会高级会员，渥太华分部天线与电波传播/微波理论与技术联合协会主席，电磁兼容协会秘书，加拿大工业联络委员会委员。曾教授是加拿大国家自然科学与工程研究理事会战略项目评审专家组成员、工业研究首席项目实地访问委员会委员、工业研究发展博士后奖学金评审员。