【技术实现步骤摘要】
一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法及装置
本专利技术属于电磁能量聚焦领域，具体涉及一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法及装置。
技术介绍
电磁能量聚焦技术是指将天线辐射场聚焦在近场区的多个特定的点上，从而增加聚焦区域的电磁能量，提高能量传输效率。该技术在如近场成像、医疗、无损检测和无线能量传输等一些新兴的应用中具有巨大的潜力。近场之所以能够聚焦能量，在于电磁能量聚焦技术能够获得超过衍射极限的分辨率。因此，在天线孔径上适当的相位分布，可以在近场区域获得良好的聚焦特性。在过去的几十年中，提出了许多聚焦方案。在这些方案中，一种可行的实现相位分布的方法是使用金属反射镜。抛物面反射镜可以将沿轴线行进的入射平面波转换为向焦点汇聚的球面波。然而，在近场区很难获得平面波的馈源，特别是在一定功率聚焦条件下。因此，人们在利用平面阵列天线产生近场聚焦光束方面做了大量的工作。此外，人们提出一种利用阵列天线在近场区聚焦于一点的方法，采用宽带U型槽微带贴片天线单元和集成微带馈源网络，可用于建立更有效的微波传感检测技术。微带阵列近场聚焦天线具有外形小、质量轻、制造成本低、易于部署等优点，在工业传...
【技术保护点】
1.一种非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：包括电磁功能控制器、电磁发射器和电磁超表面模块A，所述电磁超表面模块A布设在非视距环境中，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面模块A上设置多个超贴片单元，多个超贴片单元均与一个IOT网关互联，IOT网关与电磁功能控制器互联，电磁功能控制器与电磁发射器互联。
【技术特征摘要】
1.一种非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：包括电磁功能控制器、电磁发射器和电磁超表面模块A，所述电磁超表面模块A布设在非视距环境中，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面模块A上设置多个超贴片单元，多个超贴片单元均与一个IOT网关互联，IOT网关与电磁功能控制器互联，电磁功能控制器与电磁发射器互联。2.根据权利要求1所述的非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：所述电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块A的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块A发射电磁波；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块A，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能。3.根据权利要求1所述的非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：所述电磁发射器与电磁超表面模块A之间至少设置一个电磁超表面模块B，电磁超表面模块B上设置多个超贴片单元，多个超贴片单元均与一个IOT网关互联，IOT网关与电磁功能控制器互联。4.根据权利要求3所述的非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：所述电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块B的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块B发射电磁波；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块B，使电磁超表面模块B具备电磁波完全反射功能；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块A，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能。5.一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法，其特征在于：包括：ST1：在非视距环境中布设电磁超表面模块A，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面模块A上设置多个超贴片单元，电磁超表面模块A上的多个超贴片单元均与一个IOT网关互联；ST2：IOT网关与电磁功能控制器互联，电磁功能控制器与电磁发射器互联；ST3：电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块A，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能；ST4：电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块A的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块A发射电磁波，并形成电磁超表面模块A的参考波；ST5：电磁功能控制器根据k个需要聚焦的焦点的位置，以及电磁超表面模块A的位置信息并集合电磁超表面模块A的参考波参数，预先设置具备电磁波全息功能的电磁超表面模块A；ST6：根据ST5，电磁超表面模块A在参考波的入射下，便会在电磁超表面模块A上形成了获得k个焦点应该具备的场的分布，因此，即在相应的位置形成了k个焦点，达到了能量聚焦的效果。6.一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法，其特征在于：包括：ST1：在非视距环境下布设电磁超表面模块A和至少一个电磁超表面模块B，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文宇，王行业，许丽，刘河潮，邵霞，陆桂明，刘雨，陈俊锋，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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