解析 URA 几何以提升空间复用与扩展近场覆盖范围
信号处理
2025-06-19 v1
摘要
随着大型天线阵列在高频段部署，未来无线通信系统可能在辐射近场中运行。不同于远场束向控制，近场束可以聚焦于有限深度的空间区域，从而实现角向和距离维度上的空间复用。本文推导了广义均匀矩形阵列 (URA) 的束深，并探讨了阵列几何如何影响近场束深以及近场束聚焦可实现的极限。为刻画近场边界中关于束聚焦和空间复用收益的特征，我们定义了广义 URA 的有效束聚焦瑞利距离 (EBRD)。我们的分析表明，方形 URA 实现最窄的束深，而 EBRD 在宽或高 URA 中最大化。然而，尽管方形 URA 具有狭窄的束深，其多用户总速率可能因 EBRD 受限严重而下降。仿真结果表明，宽或高 URA 的总速率比方形 URA 高出 3.5 倍，得益于扩展的 EBRD 和改进的空间复用能力。
引用
@article{arxiv.2506.15470,
title = {Analyzing URA Geometry for Enhanced Spatial Multiplexing and Extended Near-Field Coverage},
author = {Ahmed Hussain and Asmaa Abdallah and Abdulkadir Celik and Ahmed M. Eltawil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15470},
year = {2025}
}