具有动态超表面天线的射频无线能量波束成形
摘要：无线射频（RF）无线电能量传输（WPT）是物联网网络的一项有前景的技术。然而，RF-WPT的能量效率仍然不高，需要在波形优化、分布式天线和能量波束成形（EB）方面取得进展。特别是，EB可以通过将波束定向到设备来补偿严重的传播损耗。EB的灵活性取决于发射机架构，在成本/复杂度和自由度之间存在权衡。因此，简化的架构，如动态元表面天线（DMAs）正在引起关注。在此我们考虑了一个RF-WPT系统，其通过传输DMA来满足多个设备的能量收集需求，并对最小功率设计制定了一个优化问题。首先，我们提供了一个数学模型，以捕捉DMA架构中的频率相关信号传播效应。接下来，我们提出了一种基于半定规划和交替优化的解决方案。结果表明，基于DMA的实现可以超过完全数字结构，并且利用更大的天线阵列可以降低所需的传输功率，而操作频率对性能影响不大。
作者：Amirhossein Azarbahram (1), Onel L. A. Lopez (1), Richard D. Souza (2), Rui Zhang (3), and Matti Latva-Aho (1) ((1) Centre for Wireless Communications (CWC), University of Oulu, Finland, (2) Department of Electrical and Electronics Engineering, Federal University of Santa Catarina, Florianopolis, Brazil, (3), School of Science and Engineering, Shenzhen Research Institute of Big Data, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen, Guangdong, China, and Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, Singapore)
论文ID：2307.01082
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-07-04