超对角可重构智能表面用于多载波射频无线能量传输
信号处理
2025-01-06 v1
摘要
射频（RF）无线能量传输（WPT）为未来无线系统的可持续发展提供了前景，但其低端到端能量传输效率是关键挑战。为此，可利用可重构智能表面（RIS）通过提供接近被动波束赋能来提升效率。超对角（Beyond Diagonal, BD）RIS 是一种新型 RIS 变体，性能优于传统对角 RIS（D-RIS），尽管其在 RF-WPT 领域的潜力尚未探索。本文考虑一个单输入单输出 BD-RIS 辅助的 RF-WPT 系统，构建联合波束赋能和波形优化问题，以最大化接收端收获的能量。我们提出一种基于 successive 凸近似、交替优化和半整数松弛的优化框架。数值结果表明，增加发射子载波数量或 RIS 单元数可提升收获能量。仿真验证表明，在远场直线视线条件下（无耦合情况下），BD-RIS 的性能与 D-RIS 相同；而在非直线视线组件占主导时，BD-RIS 能显著超越 D-RIS。
引用
@article{arxiv.2501.01787,
title = {Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces for Multi-Carrier RF Wireless Power Transfer},
author = {Amirhossein Azarbahram and Onel L. A. López and Bruno Clerckx and Marco Di Renzo and Matti Latva-aho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01787},
year = {2025}
}