动态超表面天线:面向下一代无线系统的可编程微波硬件
arXiv最新综述文章从微波工程视角系统梳理了动态超表面天线(DMA)技术,涵盖导波激励、可重构谐振单元、射频数字集成及FPGA波束赋形等内容,并探讨其在卫星通信、近场连接、固定无线接入及波域计算中的未来方向。
随着无线系统向6G及未来演进,天线孔径被期望具备更高的可编程性、多功能性和对通信、感知、成像等多样化需求的响应能力。动态超表面天线(DMA)通过将电子可寻址的超材料单元集成到微波和毫米波辐射孔径中,为这一愿景提供了一条颇具前景的硬件路径。
与传统依赖独立移相器网络的相控阵不同,DMA借助电子受控的谐振单元来操纵微波结构中的导波,从而实现无移相器的波束扫描、多波束辐射以及可编程的波前控制。这一特性使DMA在硬件复杂度与可扩展性方面具有潜在优势。
该综述文章从微波工程视角系统回顾了DMA技术的最新进展,内容涵盖导波激励、可重构谐振元结构、微波调谐技术、射频—数字集成以及基于FPGA的波束赋形等多个层面,并将若干结构上密切相关的电控超表面天线纳入统一的微波硬件框架加以讨论。
在应用层面,文章探讨了DMA硬件与高速电子结合后如何为可编程通信、感知、成像以及空时功能提供支撑,并指出了宽带、可扩展、高集成DMA孔径面临的关键设计挑战。最后,卫星通信、近场连接、固定无线接入、波域计算以及集成无线功能被列为DMA技术的未来发展方向。
【空音视角】 从WiFi感知与非接触监测的视角看,动态超表面天线所提供的可编程波前控制和多波束能力,为提升射频感知的空间分辨力和覆盖灵活性提供了潜在硬件支撑。DMA等新型可编程天线架构的演进,与基于WiFi信号的感知技术路线存在交叉点,值得持续关注其在低成本、规模化部署场景中的工程化进展。
—— 本文基于公开报道由空音编辑部 AI 辅助改写 来源:arXiv 信号处理 原文链接:https://arxiv.org/abs/2609.29868
来源:arXiv 信号处理(查看原文)