大型阵列的有限波束深度分析
信号处理
2025-09-30 v3
摘要
大多数无线通信系统在天线与天线阵列的远场区域工作，其中波为平面波且波束具有无限深度。当天线阵列电尺寸变大时，接收机可能位于发射机的辐射近场中，反之亦然。近期工作表明近场波束赋形呈现有限深度，这促成了一种基于深度的新空间复用范式。本文探讨阵列形状与尺寸如何决定近场波束行为。特别地，我们研究 dB波束深度(BD)，其定义为增益大于峰值增益一半的距离范围。我们推导了增益与BD的解析表达式，并证明它们如何依赖于孔径面积与长度。对于非侧射传输，我们发现当发射机接近阵列的端射方向时BD增大。此外，刻画侧射发射机的BD已足够，因为非侧射发射机的波束方向图可由一个更小/投影的侧射发射机阵列近似。我们的分析表明BD按从最小到最大可排序为ULA、圆形与方形阵列。
引用
@article{arxiv.2306.12367,
title = {Finite Beam Depth Analysis for Large Arrays},
author = {Alva Kosasih and Emil Björnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12367},
year = {2025}
}