摘要 — 可以通过双管齐下的方法提高无线网络(如车载网络)的数据速率,即 1)通过并行独立路由提高网络流速率;2)通过波束成形码本自适应提高用户的链路速率。移动中继(如移动路边单元)由于其定位灵活,可用于实现这些目标。首先在网络层面,我们将正则化拉普拉斯矩阵建模为黎曼流形上的点,该矩阵是表示中继相关网络图的对称正定 (SPD) 矩阵。受大脑网络中不同任务的几何分类的启发,黎曼度量(如对数欧几里德度量 (LEM))用于选择可实现最大 LEM 的中继位置。仿真结果表明,与其他传统度量(如代数连通性)相比,所提出的基于 LEM 的中继定位算法可实现并行路由并实现最大网络流速率。其次,在链路层,我们提出了一种无监督几何机器学习 (G-ML) 方法来学习每个中继相关环境的独特信道特性。鉴于空间相关衰落信道具有 SPD 协方差矩阵,它们可以在黎曼流形上表示。因此,基于 LEM 的黎曼度量用于环境信道的无监督学习,并据此构建匹配的波束成形码本。仿真结果表明,所提出的 G-ML 模型在短暂的训练期后提高了链路速率。
自诞生以来,立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术,因为与同类传统卫星相比,立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快,也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路,例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力,需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看,太赫兹 (THz) 频段(从 0.1 THz 到 10 THz)是一种巨大的频谱资源,可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星,因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽,以及 THz 频率的亚毫米波长,这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而,THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面,THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子(主要是水蒸气)的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此,如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质,因此吸收损耗减少,使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时,由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少,可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面,THz 频率的波长非常小,导致
摘要 — 这篇前瞻性文章简要概述了可穿戴超声设备的材料、制造、波束成形和应用,这是一个发展迅速、影响广泛的领域。小型化和软电子技术的最新发展显著推动了可穿戴超声设备的发展。与传统超声探头相比,此类设备具有独特的优势,包括更长的可用性和操作员独立性,并已证明其在连续监测、非侵入性治疗和高级人机界面方面的有效性。可穿戴超声设备可分为三大类:刚性、柔性和可拉伸,每类都有独特的特性和制造策略。本文回顾了每种可穿戴超声设备在设备设计、封装和波束成形方面的关键独特策略。此外,我们还重点介绍了可穿戴超声技术实现的最新应用,包括连续健康监测、治疗和人机界面。本文最后讨论了该领域面临的突出挑战,并概述了未来发展的潜在途径。
在现代无线通信领域,想要专攻通信领域的工程师需要对电磁辐射、天线和相关传播现象的作用有基本的了解。这些论文讨论了天线在现代无线通信系统中的性能、特性、测试、测量和应用。天线是任何无线通信系统的重要组成部分,因为它可以高效地将电子信号(在射频收发器中传播)转换为电磁波(在自由空间中传播),同时将损耗降至最低。我们在没有其他选择时使用天线,例如与导弹通信或在崎岖的山区地形上,电缆价格昂贵且安装时间长。母系统的性能特征在很大程度上受到天线套件的选择、位置和设计的影响。要理解天线的概念,应该知道电磁波在自由空间中的行为。所以我简要介绍了电磁波的基础知识及其在自由空间中的传播模式。除此之外,我还介绍了天线分类(基于频率、孔径、极化和辐射模式)、其性能参数(增益、方向性、波束面积和波束效率、辐射模式、VSWR/回波损耗、极化、效率)、测量技术(室外和室内测试)及其国防应用(海军天线、空中
在电信智能天线系统中,透镜可用于主波束聚焦、旁瓣抑制和波束切换目的 [1]。透镜具有各种各样的形状和材质,但介电损耗非常低。陶瓷在较高温度下具有良好的稳定性,并且其介电常数可以调整。同时,它也有一个缺点,那就是制造温度高,导致制造过程中的能耗高,从而增加了生产成本。室温制造法 (RTF) 发明后,锂钼氧化物 (Li 2 MoO 4 ,LMO) 陶瓷的水基悬浮液可以在室温下制造,而不必在 400 ◦ C 以上的温度下制造 [2]。它的相对介电常数为 5.1,在 9.6 GHz 时的损耗角正切值为 0.0035 [3, 4]。此外,已经展示了 4 GHz 下的 LMO 陶瓷贴片天线 [5]。在 LMO 混合物中添加不同的介电材料可以改变其介电性能。 Li 2 MoO 4 -TiO 2 复合材料在 9.6 GHz 时的相对介电常数为 6.7–10.1,损耗角正切值为 0.0011–0.0038,具体取决于其体积百分比 [6]。(1 − x )Li 2 MoO 4 - x Mg 2 SiO 4 在 9 GHz 时的介电常数为 5.05–5.3(未提及损耗角正切)[7]。3D 打印 LMO 在 9.6 GHz 时的介电常数为 4.4,损耗角正切值为 0.0006 [8],据报道,超低介电常数 LMO 复合材料的介电常数为 1.12,损耗角正切值为 0.002 [9]。LMO 复合材料的射频应用研究尚处于早期阶段。在本信中,制作了直径为 30 毫米的钼酸锂 (Li2MoO4,LMO) 空心玻璃微球 (HGMS) 复合材料和透镜,并在 Ku 波段用波导馈源进行了分析。