把天线竖起来贴在楼上：V-PAS 垂直捏合天线如何补上超低空通信盲区

超低空无人机通信有一个长期被低估的难题：城市里的基站天线是为地面用户设计的，主瓣朝下、覆盖二维平面，而无人机飞在几十到一两百米高度，恰好落在基站的旁瓣与天线零点区域。结果就是明明信号塔近在咫尺，机载链路却抖得厉害——楼宇遮挡、非视距（NLoS）传播、俯仰角失配三重叠加，这正是城市低空网联化最现实的瓶颈。

2026 年 7 月 25 日提交至 arXiv 的论文（arXiv:2607.23184）给出了一个思路相当直接的解法：既然天线覆盖不到楼上的空域，那就把天线沿着楼体立面竖着装上去。论文由 Tao Wang、Kunrui Cao、Yayun Qu、Lu Lv、Xianfu Lei 与希腊方面的 Dimitrios Tyrovolas、Panagiotis D. Diamantoulakis 合作完成，13 页 9 图，属于信号处理（eess.SP）方向。

什么是捏合天线，V-PAS 又新在哪里

捏合天线系统（Pinching Antenna Systems, PAS）是近两年 6G 领域的新概念。它的物理形态是一根介质波导，信号在波导中传输，需要在哪里辐射出去，就在波导对应位置捏上一个介质颗粒，形成一个可自由移动的辐射点。相比传统固定基站，它的优势是辐射点位置可重构、部署成本低、几乎必然形成视距（LoS）链路。

但既有 PAS 研究几乎都是水平部署——波导沿天花板或走廊铺设，服务地面用户，覆盖本质上仍是二维的。本文的创新点就在这一个字上：把波导沿建筑立面全高度垂直部署，构成垂直捏合天线系统（V-PAS），把覆盖能力从二维平面扩展到三维空域，专门服务超低空无人机。

这个转向看似简单，物理意义却不小：城市建筑立面本身就是现成的、连续的、垂直方向的部署载体，不需要新建塔杆；而无人机作业空域恰好就在建筑立面所面对的那片三维空间里。

方法亮点：PMPL 与两个被证明的性质

论文的理论贡献集中在三处：

贡献	内容	工程含义
PMPL 概念	定义捏合乘性路径损耗，刻画波导内损耗与自由空间损耗的级联衰减	把两段异质损耗统一进一个可分析的模型
闭式表达式	推导有损波导条件下中断概率与遍历速率的精确与渐近闭式解	无需蒙特卡洛即可快速评估部署方案
对称性与最优性	证明系统性能相对接入点（AP）高度中点具有对称性与最优性	给出馈电点安装高度的解析设计准则

其中最有实操价值的一条发现是：PMPL 对垂直距离不敏感。这意味着 V-PAS 的性能不会因为楼高不同而剧烈波动，同一套设计可以适配高度差异很大的建筑群——对于楼宇高度参差不齐的国内城区，这是相当友好的特性。

另一条则是关于 AP 安装位置：把馈电接入点设在楼体高度中点附近可获得最优性能，且性能曲线关于该中点对称。这把一个原本要靠仿真反复试的部署参数，变成了可以写进施工规范的一句话。

性能边界：论文也说了它什么时候不划算

难得的是，论文没有一味唱多。仿真结论明确划出了适用边界：

在绝大多数超低空无人机通信场景下，V-PAS 相对无捏合天线的基准方案有明确性能优势。
但在极高发射功率 + 无人机活动区域极大的组合下，有损波导版本的 V-PAS 中断概率可能反而劣于基准——波导自身损耗随长度累积，此时成为主导因素。
即便在上述不利场景，V-PAS 的遍历速率仍保持优势，说明它更擅长提升平均吞吐而非极端可靠性。
无损波导版本在全场景优于基准，构成 V-PAS 的理论性能上界。

这组结论对选型很关键：如果应用是城市楼宇间的中短距巡检、配送、安防回传，V-PAS 值得考虑；如果是大范围广域覆盖、需要极高可靠性的场景，单靠 V-PAS 不够，仍需与蜂窝网或通感一体化（ISAC）方案组合使用。

对低空经济产业的意义

把视角拉回产业侧，V-PAS 触及的是低空网联基础设施一个尚未定型的环节：城市三维空域的通信覆盖到底由谁来建、建在哪里。

目前主流路径是给现有 5G-A 基站增加上倾波束或加装专用低空天线，本质上还是在既有塔址体系内做增量。V-PAS 提供了另一种可能——把楼宇立面变成通信基础设施的一部分。这条路径的潜在优势是选址灵活、与建筑同步施工、不占用新的塔址资源；潜在难点则是产权协调、外立面改造审批、运维通道等一系列非技术问题，这些恰恰是国内城市更新场景里最耗时的环节。

另一个值得关注的联动点是时延敏感业务。稳定的视距链路是低时延的前提，而 eVTOL 载人运行、无人机编队协同对通信时延上界有硬性要求，可结合此前对堆叠智能超表面与概率时延上界的分析一起看：这些方案的共同思路都是通过重构无线传播环境来换取确定性，而非一味堆发射功率。

从落地节奏看，V-PAS 目前仍处于理论建模与仿真阶段，尚无实测原型报道，距离进入城市低空网联工程还有相当距离。对国内产业方而言，更现实的做法是关注其设计准则（立面部署、中点馈电、PMPL 建模）在既有方案中的借鉴价值，而非期待短期内出现商用产品。

局限与展望

纯仿真验证，无外场实测。介质波导在真实建筑立面上的损耗、温漂、雨雪影响均未验证。
单楼宇单波导模型。未考虑多栋楼、多波导之间的干扰协调与切换问题，而城市连片部署必然面对这一点。
未建模移动性。无人机高速穿越覆盖区时的辐射点动态调整策略、切换时延都未涉及。
成本与运维空白。立面波导的造价、施工方式、故障定位与更换成本没有讨论，而这些往往决定一个技术路线能否规模化，其权衡逻辑与低空基础设施投资节奏直接相关。

后续最值得期待的进展是原型实测，以及与城市无人机实际任务剖面（例如城市级无人机巡检网络与无人机物流配送）结合的联合仿真。只有当覆盖率、切换成功率、单位覆盖成本三项指标同时可比时，V-PAS 才谈得上进入工程选型清单。

常见问题

捏合天线和传统基站天线的根本区别是什么？

传统基站天线辐射点位置固定，波束通过相位控制调整方向；捏合天线的辐射点由介质波导上可移动的介质颗粒形成，位置本身可重构。这使得它能够把辐射点直接挪到靠近用户的位置，从物理上保障视距链路，而不是依赖波束赋形去对抗遮挡。

V-PAS 在什么情况下反而不如普通方案？

论文明确指出，当发射功率极高且无人机活动区域极大时，有损波导的累积损耗会成为主导因素，此时 V-PAS 的中断概率可能劣于无捏合天线的基准方案。不过即便在该场景下，其遍历速率仍保持优势，说明它更适合提升平均吞吐而非极端可靠性场景。

这项技术距离在国内城市落地还有多远？

目前仍停留在理论建模与仿真阶段，没有公开的外场实测原型，也未涉及成本、运维与多楼宇干扰协调。产业方短期内更现实的价值是借鉴其设计准则，例如立面垂直部署思路、馈电点设在楼高中点、以及用乘性路径损耗统一建模波导与自由空间衰减。