全息表面的波束成形性能
信息论
2023-11-10 v1 math.IT
摘要
本文研究了实现为间距小于半波长的无损天线阵列的全息表面的波束成形性能。我们首先开发了一种量化阵列中天线间互耦效应的方法。所开发的耦合模型具有通用性，适用于任意分布、任意类型、具有任意结构、物理尺寸和辐射功率方向图的天线阵列。特别地，对于任意部署的各向同性天线阵列，它可化简为简洁的解析表达式。随后我们讨论了全息表面的波束成形设计，并特别给出了具有两个任意间距各向同性天线的阵列的解析波束成形表征。数值结果表明，通过考虑天线间的互耦效应，在给定表面孔径内封装更多天线实现的阵列致密化可显著提升系统的波束成形增益与空间分辨率。其波束成形增益提升和波束宽度缩减可分别比同表面孔径下传统半波长间距天线阵列所实现的高出数dB和超过一半。当天线间距低于某一临界值时，致密化增益趋于饱和，且饱和增益随表面孔径增大而减小。
引用
@article{arxiv.2311.05015,
title = {Beamforming Performances of Holographic Surfaces},
author = {Peng Wang and Majid Nasiri Khormuji and Branislav M. Popovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05015},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 26 figures