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智能反射面方向图综合
资料介绍
一、方向图综合概述
智能反射面（Intelligent Reflecting Surface, IRS）也被称为可重构智能表面，是由大量低成本无源反射单元组成的人工电磁表面，每个单元可独立对入射电磁波的幅度、相位甚至极化进行调控，通过改变各个单元的反射参数，能够在空间中形成预期的电磁辐射分布，这一调控过程即为智能反射面方向图综合。
与传统有源天线阵列方向图综合不同，智能反射面方向图综合具有独特技术特点：第一，智能反射面单元无源，仅调控反射波不产生新电磁波，综合过程仅优化单元反射参数，无需考虑有源馈电网络的功率分配；第二，智能反射面单元数量通常远多于传统有源阵列，需要高效的大规模优化算法支撑；第三，智能反射面通常工作在反射模式，入射波角度固定，需要结合入射路径特性设计目标方向图。
方向图综合的核心目标包括：聚焦主瓣到指定期望方向、抑制副瓣电平满足干扰规避要求、形成多波束覆盖多个目标区域、实现方向图波束赋形适配特定场景需求，为智能反射面在无线通信、雷达探测、信道估计等各类应用提供核心技术支撑。
二、智能反射面方向图综合基本模型
2.1 阵列响应模型
假设智能反射面由
个单元组成，均匀排列在$xOy$平面，相邻单元间隔为和，入射电磁波从方位角、俯仰角方向入射，第$(m,n)$个单元（，）入射波相位为：
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