Super-Wideband Massive MIMO
Notice bibliographique
Résumé
We present a unified model for connected antenna arrays with a large number of tightly integrated (i.e., coupled) antennas in a compact space within the context of massive multiple-input multiple-output (MIMO) communication. We refer to this system as tightly-coupled massive MIMO. From an information-theoretic perspective, scaling the design of tightly-coupled massive MIMO systems in terms of the number of antennas, the operational bandwidth, and form factor was not addressed in prior art. We investigate this open research problem using a physically consistent modeling approach for far-field (FF) MIMO communication based on multi-port circuit theory. In doing so, we turn mutual coupling (MC) from a foe to a friend of MIMO systems design, thereby challenging a basic percept in antenna systems engineering that promotes MC mitigation/compensation. We show that tight MC widens the operational bandwidth of antenna arrays thereby unleashing a missing MIMO gain that we coin “bandwidth gain”. Furthermore, we derive analytically the asymptotically optimum spacing-to-antenna-size ratio by establishing a condition for tight coupling in the limit of large-size antenna arrays with quasi-continuous apertures. We also optimize the antenna array size while maximizing the achievable rate under fixed transmit power and inter-element spacing. Then, we study the impact of MC on the achievable rate of MIMO systems under line-of-sight (LoS) and Rayleigh fading channels. These results reveal new insights into the design of tightly-coupled massive antenna arrays as opposed to the widely-adopted “disconnected” designs that disregard MC by putting faith in the half-wavelength spacing rule.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».