用于超大规模MIMO通信的全息超表面：设计、实现与实验结果

《IEEE Wireless Communications》：Holographic Metasurfaces for Extremely Large-Scale MIMO Communications: Design, Implementation, and Experiment Results

提出利用可重构全息表面（RHS）降低XL-MIMO硬件成本和功耗，设计256元素RHS阵列实现双流传输，实验表明其数据率高且功耗低，并讨论未来挑战。

　　

摘要：

凭借其高频谱效率，大规模多输入多输出（XL-MIMO）技术已成为6G时代学术界和工业界关注的重点，尤其是在毫米波（mm-Wave）频段，因为该频段具有较宽的带宽。尽管潜力巨大，但由于大规模天线阵列的硬件成本和功耗过高，mm-Wave XL-MIMO仍面临诸多挑战。在本文中，我们提出了一种成本低廉且功耗低的实现XL-MIMO的方法，即使用可重构全息表面（RHS）技术。RHS是一种新型天线，由众多可编程的超材料元件而非移相器构成。具体而言，我们设计了一个256个元件的RHS阵列原型，用于毫米波频段。通过利用多个RHS阵列的正交极化特性，开发了一种高度集成的发射器，以支持多流传输。基于3GPP标准，我们实现了基于RHS的XL-MIMO通信原型，用于多用户多流通信。实验结果表明，与传统天线阵列相比，该原型不仅数据传输速率更高，而且功耗更低。文章还讨论了未来RHS支持的XL-MIMO通信的研究方向和挑战。