基于动态超表面天线的近场无线能量传输
信号处理
2021-10-12 v1
摘要
射频无线能量传输（WPT）能够在无需依赖有线基础设施的情况下为低功耗移动设备充电。当前现有的 WPT 系统通常假设远场传播进行设计，其中辐射能量被导向给定角度，导致效率有限且可能在非期望位置产生辐射。当采用高频大阵列（如 DMA）时，WPT 可能发生在辐射近场（菲涅耳）区域，此处为球面波传播而非远场中的平面波传播。在本文中，我们研究在菲涅耳区域为多个设备充电的 WPT 系统，其中能量发射机配备新兴的 DMA，探索天线配置如何利用球面波前生成聚焦能量波束。具体而言，在给出基于 DMA 的辐射近场 WPT 系统数学模型后，我们刻画了所考虑系统的加权和采集能量最大化问题，并提出了一种高效解法以联合设计 DMA 权重与数字预编码矢量。仿真结果表明，我们的设计生成的聚焦能量波束能够提升辐射近场中的能量传输效率，且能量污染最小。
引用
@article{arxiv.2110.04885,
title = {Near-Field Wireless Power Transfer with Dynamic Metasurface Antennas},
author = {Haiyang Zhang and Nir Shlezinger and Francesco Guidi and Davide Dardari and Mohammadreza F Imani and Yonina C Eldar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04885},
year = {2021}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication