博士生陈康建在IEEE TCOM上发表电控可移动天线阵列论文

2025年7月，博士生陈康建在戚晨皓教授的指导下，撰写的第一作者论文“REMAA: Reconfigurable Pixel Antenna-based Electronic Movable-Antenna Arrays for Multiuser Communications”被通信领域旗舰期刊 IEEE Transactions on Communications 正式录用。论文的第三作者和第四作者分别为南洋理工大学的博士生洪宇靖和 Chau Yuen 教授。该研究聚焦于如何利用可重构像素天线（Reconfigurable Pixel Antenna，RPA）实现电控可移动天线（Reconfigurable Pixel Antenna-based Electronic Movable Antenna，REMA），并提出了相应的电控可移动天线阵列（RPA-based Electronic Movable-Antenna Array，REMAA）架构。

近年来，可移动天线（Movable Antenna）和流体天线（Fluid Antenna）因其能够通过调节天线位置并改变信道状态信息，从而提升无线传输效率，受到了学术界广泛关注。然而，传统可移动天线通常依赖电机驱动天线单元的移动，流体天线则需依靠液体泵或压力控制实现位置调节。这类机械方式不仅调节速度有限，难以应对快速变化的信道环境，同时在位置调节精度上也存在局限，进而影响通信系统性能。

为克服上述问题，论文系统的研究了一种基于 RPA 的电子可调天线，即 REMA。该类天线通过动态调节像素间射频元件的连接状态，改变辐射表面的电流分布，从而在功能上实现对天线辐射位置的“等效移动”。由于采用纯电控方式，REMA 具备快速、精确调节的能力，能够更好地适应动态信道环境。考虑到实际硬件设计的限制，每个 REMA 可实现的天线位置是有限的，论文将其建模为在辐射区域内具备若干可选离散位置的天线。

在性能与成本折中方面，论文提出了两种 REMAA 阵列架构：部分连接的 REMAA（Partially-Connected REMAA， PC-REMAA）与全连接的 REMAA（Fully-Connected REMAA， FC-REMAA），其结构如下图所示。为验证这两种架构在多用户通信场景下的效果，论文构建了多用户总速率最大化问题，并提出了基于两步优化的波束赋形与天线选择算法来求解该问题。

部分连接和全连接的REMAA示意图

此外，针对传统可移动/流体天线通常假设位置连续可调，而 REMA 所采用的是离散位置选择机制的问题，论文进一步分析了由于位置离散化所带来的性能损失。相关推导表明，当 REMA 的位置间隔设置为波长的十分之一时，相较于传统连续调节方案，其最大接收功率损失不超过 3.25%。这一结论表明，REMA 所带来的性能损失十分有限，具有良好的工程可实现性与实际应用前景。