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毫米波系统中天线布局与手部遮挡的性能权衡

DOI：10.1109/TCOMM.2019.2891669 期刊：IEEE Transactions on Communications 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 毫米波系统的商业化部署使用户设备（UE）外形设计中的若干实际问题凸显出来。随着波长变短、天线增益方向性增强以及链路预算高度依赖波束成形，必须在UE不同位置配置多个天线模块才能获得良好性能。虽然增加天线/?？槟芴嵘ㄊ尚握罅性鲆?，但会带来更高的组件成本、相关射频电路功耗以及学习合适波束权重时的波束管理开销。因此，优秀UE设计的目标是在低波束管理开销、低复杂度和低成本条件下，实现覆盖UE周围整个球面的稳健球面覆盖并保持良好阵列增益。本文研究两种主流商用毫米波UE设计（正面设计和边缘设计）对球面覆盖的影响。结果表明模拟波束码本能为两种设计带来良好性能，而边缘设计在稳健性能（应对手部遮挡）、波束管理开销、天线布局的实施复杂度及成本方面提供了更优的权衡方案。
作者： Vasanthan Raghavan，Mei-Li (Clara) Chi，M. Ali Tassoudji，Ozge H. Koymen，Junyi Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究两种流行的商用毫米波用户设备设计（面部设计和边缘设计）对球形覆盖的影响，包括手部遮挡效应，并评估性能、波束管理开销、实现复杂度和成本之间的权衡。

研究成果

边缘设计在手部遮挡情况下的稳健性能、更低的波束管理开销、减少的实施复杂度以及成本方面，相比正面设计提供了更好的权衡。两种设计都能通过模拟波束码本实现良好的球面覆盖，但边缘设计因其在空间利用率、暴露担忧和安装便利性方面的优势，更适合商业部署。

研究不足

该研究未考虑面部设计相关的显示损耗或边缘设计相关的边框损耗，这些因素可能影响实际性能。阻塞模型可能无法完全捕捉现实中的所有变化，且码本设计仅针对所研究的用户设备架构。

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