可重构智能表面：单元与表面级设计的相互作用及在可量化基准下的性能
信息论
2023-04-05 v1 信号处理
math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）在远场产生复杂辐射方向图的能力由多种因素决定，例如单元的尺寸、形状、空间排布、调谐机制、通信与控制电路的复杂度，以及照射源的类型（点源/平面波）。RIS研究主要集中于两个领域：其一，单元优化与设计以在特定频带内实现所需电磁响应；其二，探索RIS在各种场景中的应用，包括系统级性能分析。前者不假设表面级的任何特定辐射方向图，而后者不考虑任何特定的单元设计。两种方法都在很大程度上忽略了RIS控制电路的复杂度与功耗需求。随着我们迈向RIS在真实环境中的制造与使用，越来越有必要同时考虑单元设计、所需表面级辐射方向图、控制电路复杂度与功耗需求之间的相互作用。本文采用一种RIS基准框架，针对给定表面尺寸下不同基于二极管的单元设计，比较远场波束赋形中单元指定辐射方向图与控制电路复杂度之间的性能并分析权衡。本工作为优化单元与表面级辐射方向图设计奠定基础，促进RIS辅助无线通信系统的优化。
引用
@article{arxiv.2304.01843,
title = {Reconfigurable Intelligent Surfaces: Interplay of Unit-Cell- and Surface-Level Design and Performance under Quantifiable Benchmarks},
author = {Ammar Rafique and Naveed Ul Hassan and Muhammad Zubair and Ijaz Haider Naqvi and Muhammad Qasim Mehmood and Chau Yuen and Marco Di Renzo and Merouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01843},
year = {2023}
}