离散相位移 shifter 下的远场束聚焦图样
信息论
2025-01-31 v2 信号处理
math.IT
摘要
极大规模阵列（XL-array）已成为未来无线系统中实现近场通信的有前景技术。然而,海量天线部署带来硬件成本和功耗的严峻挑战,尤其是当天线采用高分辨率相位移 shifter（PS）时。为此,本文考虑XL-array中采用更为节能的低分辨率离散PS,并考察PS分辨率对近场束聚焦效应的影响。为此,我们提出一种新的傅里叶级数展开方法,高效处理相位量化下束图样特性的难题。有趣的是,我们首次从理论上表明:1)离散PS会引入额外波束;2)主波束仍保持束聚焦特性,其束功随PS分辨率提升;3)存在两种波束,分别具有束聚焦和束定向特性。此外,我们从子数组阵列的角度提供了对离散PS下波束出现原因的直观理解。最后,数值结果表明,波束通常会损害通信速率性能。然而,采用3位离散PS即可实现与连续PS相当的束图样和速率性能,同时获得更高的能效。
引用
@article{arxiv.2409.14685,
title = {Near-field Beam-focusing Pattern under Discrete Phase Shifters},
author = {Haodong Zhang and Changsheng You and Cong Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14685},
year = {2025}
}