用于物理层安全的电小多模三维波束赋形 MIMO 天线

本工作提出一种用于物理层（PHY-layer）安全的电小三维波束赋形天线。该天线由两层堆叠贴片结构组成，是一个五模五端口 MIMO 系统，工作于约 1.85 GHz，电尺寸 ${ka=0.98}$，辐射效率高达 ${55\%}$。通过研究被激发模的特性，相位与幅度控制可实现沿仰角和方位角平面任意方向单向波束扫描。利用方向调制（DM）技术研究了 PHY 层安全，该技术向预先指定的安全方向发射未加扰的基带星座符号，同时在所有其他方向空间上扭曲相同星座。误码率（BER）计算显示，合法接收者期望方向的 BER 极低，为 ${2\times10^{-5}}$，方位面和仰面的 BER${<10^{-2}}$ 波束宽度分别为 ${55^{\circ}}$ 和 ${58^{\circ}}$。