混合可重构寄生天线阵列的波束赋形

寄生可重构天线阵列是一种利用无源可调元件进行波束赋形的低功耗方法。通信理论中关于可重构天线的已有研究基于理想辐射方向图抽象，未涉及物理可实现性问题。由于互耦会在波束赋形增益目标中引入非线性，基于寄生元件的波束赋形本质上具有挑战性。我们开发了一个混合阵列的多端口电路理论模型，该阵列包含寄生元件和具有有源射频链的天线，并通过偶极子阵列的电磁仿真进行了验证。随后，我们利用单有源天线和多寄生元件情况下的理论波束方向图表达式推导了寄生元件的波束赋形权重。我们表明寄生波束赋形具有挑战性，因为权重受到耦合的幅度和相位约束。我们通过将典型单位模波束赋形权重进行原点平移变换来简化波束赋形优化问题。利用该变换，我们推导了可重构寄生电抗的闭式解。我们将该解推广到在多径信道中运行的多有源多寄生混合阵列。所提出的含寄生元件的混合架构在能效方面优于传统架构。