无线信息与能量传输基础：理论、原型与实验
信息论
2022-09-09 v1 信号处理
math.IT
摘要
正如无线技术颠覆了通信，无线也将颠覆能量的传输。未来的无线网络将配备（辐射式）无线能量传输（WPT）能力，并利用无线电波通过统一的无线信息与能量传输（WIPT）来同时承载能量与信息。此类网络将最佳利用射频频谱与辐射以及网络基础设施，以实现通信与供能的双重目的。因此，这些网络将使数万亿未来的低功耗设备能够随时随地、在移动中感知、计算、连接和供能。本文中，我们综述此类未来系统的基础。我们首先概述 WPT 与 WIPT 的基本理论构件。然后我们讨论 WPT 与 WIPT 的一些最先进的实验装置与原型，并对比理论与实验结果。我们特别关注 WPT 与 WIPT 中射频、信号与系统设计的集成如何为微波与通信工程师带来新的理论与实验设计挑战，并强调一些有前景的解决方案。讨论的主题与实验测试平台包括带波束成形、波形、信道获取和单/多天线能量收集器的闭环 WPT 与 WIPT 架构，集中式与分布式 WPT，用于 WPT 的可重构超表面与智能表面，WIPT 的收发机架构，调制，速率-能量权衡。此外，我们强调为使 WPT 与 WIPT 成为未来无线网络的基础技术所需解决的重要理论与实验研究方向。
引用
@article{arxiv.2209.03739,
title = {Foundations of Wireless Information and Power Transfer: Theory, Prototypes, and Experiments},
author = {Bruno Clerckx and Junghoon Kim and Kae Won Choi and Dong In Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03739},
year = {2022}
}