研究人员成功开发了一种分析表达无线通信系统在使用可重构智能表面(RIS)时性能的方法。
把RIS想象成镜子。它们是可以改变无线电波传播方向的薄表面。无线电波可以有目的地定向，从而提高信号的可靠性、强度和范围，而不是随机地到处弹跳。例如，利用RIS可以优化调整高频电磁波的低衍射率。
由于RIS本质上是反射表面，几乎可以放置在任何地方，因此与安装全新的基站相比，它们是一种有吸引力且成本更低的解决方案。在大规模实施以改善无线电波信号(如手机服务或wi-fi)之前，对RIS的能力进行精确建模是至关重要的第一步。
“RIS是一项很有前途的技术，但在实际应用之前，我们必须对其进行彻底的研究，”Keisuke Konno解释说，“到目前为止，为了评估RIS对改善无线电波传播的影响，需要进行复杂、耗时和高成本的测量或模拟。”
这就是Konno和他的团队开发的模型的用武之地。他们的模型预测的各种因素与传统数值模拟的结果几乎完全吻合。根据导出的表达式，可以评估RIS对改善无线电波传播环境的影响，而无需采用其他高强度和昂贵的模拟。
为了创建该模型，研究小组重点研究了无线通信系统中任意形状的发射天线、接收天线和RIS之间的相互耦合可以使用矩量法以阻抗矩阵的形式表示。首先，他们将阻抗矩阵分解为块矩阵(分别对应发射天线、接收天线和RIS)。接下来，通过顺序求解与这些分块矩阵对应的矩阵方程，他们解析导出了信道容量(无线通信系统的性能指标之一)的精确表达式。
使用这些表达式，可以很容易地找到存在RIS的无线通信系统的性能。这个模型可以作为一个有用的指南，用于确定RIS的最佳定位方式，这样我们就可以接收到更强的无线信号——无论我们在哪里。
这些发现发表在2024年6月27日的《IEEE天线与传播学报》上。
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希望本篇文章《扩展无线电波覆盖与智能表面的模型》能对你有所帮助！
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