反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备制造技术

本申请实施例涉及移动通信领域，特别涉及一种反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备，反射式智能超表面单元包括：第一反射电路层、第二反射电路层以及第一地板层，第一反射电路层和第二反射电路层耦合连接；介质层，介质层位于第一反射电路层以及第二反射电路层之间以及第二反射电路层与第一地板层之间；第一反射电路层包括第一金属贴片以及绕第一金属贴片设置的至少一个第二金属贴片、至少一个变容二极管，第一金属贴片通过变容二极管与第二金属贴片连接，至少一个第二金属贴片内具有谐振槽，有利于改善低剖面结构带来的品质因数的增加的问题。质因数的增加的问题。质因数的增加的问题。

【技术实现步骤摘要】
反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备


[0001]本申请实施例涉及移动通信领域，特别涉及一种反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备。

技术介绍

[0002]可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface，RIS)可以通过控制变容二极管、PIN开关、MEMS开关、液晶、石墨烯等的偏置电压，产生各电磁单元所需的电磁行为。RIS通过集成有源控制器，调控各电磁单元状态或电磁散射单元的电参数，形成特定的波束指向实现所需区域的信号补盲或增强，例如单波束反射、多波束反射、漫散射和透射等。RIS可将入射电磁波反射至另一特定区域实现信号覆盖，因此作为6G重要潜在技术之一受到业界重视。
[0003]反射式RIS通常可悬挂于建筑、墙体以及广告牌表面，实现基站非视距区域的信号增强。然而反射式RIS的安装环境要求极简的设备架构，以实现和控制电路的集成化设计，因此产生一系列问题，例如，低剖面结构带来的品质因数(Q值)的增加。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的主要目的在于提出一种反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备，至少有利于改善低剖面结构带来的品质因数的增加的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例提供一种反射式智能超表面单元，包括：第一反射电路层、第二反射电路层以及第一地板层，第一反射电路层设置在第二反射电路层上方，第二反射电路层设置在第一地板层上方，第一反射电路层和第二反射电路层耦合连接；介质层，介质层位于第一反射电路层以及第二反射电路层之间以及第二反射电路层与第一地板层之间；第一反射电路层包括第一金属贴片以及绕第一金属贴片设置的至少一个第二金属贴片、至少一个变容二极管，第一金属贴片通过变容二极管与第二金属贴片连接，至少一个第二金属贴片内具有谐振槽。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例还提供一种反射式智能超表面，包括：超表面阵列，超表面阵列由多个如上述任一项的反射式智能超表面单元排列组成；控制接口，控制接口与每列串联连接的反射式智能超表面单元连接；或者，控制接口与每行串联连接的反射式智能超表面单元连接。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例还提供一种通信设备，包括：上述任一项的反射式智能超表面。
[0008]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0009]本申请实施例提供的技术方案中，利用腔模谐振原理，在第二金属贴片形成谐振槽。第一反射电路层自身产生第一谐振模式，谐振槽可以产生第二谐振模式。可以通过调节谐振槽长度，进而控制第二谐振模式频率，并使之落在反射式智能超表面工作频带内，从而增加频带带宽，进而减小品质因数，以此减小品质因数的数值抵消RIS剖面厚度降低带来的
Q值增加，实现RIS低剖面化。
附图说明
[0010]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制；为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领缺普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本申请一实施例提供的反射部的一种立体结构示意图；
[0012]图2为本申请一实施例提供的偏置部的一种立体结构示意图；
[0013]图3为本申请一实施例提供的反射式智能超表面单元的一种剖面结构示意图；
[0014]图4为本申请一实施例提供的第一反射电路层的一种结构示意图；
[0015]图5为本申请一实施例提供的第一反射电路层的另一种结构示意图；
[0016]图6为本申请一实施例提供的第二反射电路层的一种结构示意图；
[0017]图7为本申请一实施例提供的第二反射电路层的另一种结构示意图；
[0018]图8为本申请一实施例提供的第二反射电路层的又一种结构示意图；
[0019]图9为本申请一实施例提供的偏置电路层的一种结构示意图；
[0020]图10为本申请一实施例提供的反射式智能超表面中第一反射电路层的一种结构示意图；
[0021]图11为本申请一实施例提供的反射式智能超表面中第二反射电路层的一种结构示意图；
[0022]图12为本申请一实施例提供的反射式智能超表面双比特状态下的相位响应的仿真曲线图；
[0023]图13为本申请一实施例提供的反射式智能超表面双比特状态下的幅度响应的仿真曲线图；
[0024]图14为本申请一实施例提供的反射式智能超表面双比特状态下的交叉极化抑制的仿真曲线图。
具体实施方式
[0025]由
技术介绍
可知，现有技术中反射式智能超表面存在由于低剖面结构带来的品质因数的增加的问题。
[0026]本申请实施例提供一种反射式智能超表面单元、反射式智能超表面及通信设备，利用腔模谐振原理，在第二金属贴片内形成谐振槽。第一反射电路层自身产生第一谐振模式，谐振槽可以产生第二谐振模式。可以通过调节谐振槽长度，进而控制第二谐振模式频率，并使之落在反射式智能超表面工作频带内，从而增加频带带宽，进而减小品质因数，以此减小品质因数的数值抵消RIS剖面厚度降低带来的Q值增加，实现RIS低剖面化。
[0027]下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术
人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0028]图1为本申请一实施例提供的反射部的一种立体结构示意图；图2为本申请一实施例提供的偏置部的一种立体结构示意图；图3为本申请一实施例提供的反射式智能超表面单元的一种剖面结构示意图；图4为本申请一实施例提供的第一反射电路层的一种结构示意图；图5为本申请一实施例提供的第一反射电路层的另一种结构示意图；图6为本申请一实施例提供的第二反射电路层的一种结构示意图；图7为本申请一实施例提供的第二反射电路层的另一种结构示意图；图8为本申请一实施例提供的第二反射电路层的又一种结构示意图；图9为本申请一实施例提供的偏置电路层的一种结构示意图。
[0029]需要说明的是，为了便于显示第一反射电路层、第二反射电路层各元件的位置以及各元件的连接关系，图1的介质层为透视状态，即可以看见介质层内部的情况或者透过介质层看见位于介质层顶部或底部的情况。同理，图2的第一介电层以及第二介电层为透视状态，即可以看见第一介电层以及第二介电层内部的情况或者可以看见透过第一介电层以及第二介电层看见位于第一介电层以及第二介电层的情况。图3为图1以及图2沿A1‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射式智能超表面单元，其特征在于，包括：第一反射电路层、第二反射电路层以及第一地板层，所述第一反射电路层设置在所述第二反射电路层上方，第二反射电路层设置在第一地板层上方，第一反射电路层和第二反射电路层耦合连接；介质层，所述介质层位于所述第一反射电路层以及第二反射电路层之间以及第二反射电路层与第一地板层之间；所述第一反射电路层包括第一金属贴片以及绕所述第一金属贴片设置的至少一个第二金属贴片、至少一个变容二极管，所述第一金属贴片通过所述变容二极管与所述第二金属贴片连接，至少一个所述第二金属贴片内具有谐振槽。2.根据权利要求1所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，所述第一反射电路层包括至少两个所述第二金属贴片，且位于不同的所述第二金属贴片的所述谐振槽旋转对称。3.根据权利要求1或2所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，每一所述谐振槽的电长度为1/8N～1/4N，其中，N为工作频率在所述介质层的波长。4.根据权利要求3所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，所述谐振槽包括相连通的第一子谐振槽以及第二子谐振槽，所述第一子谐振槽的长边延伸方向与所述第二子谐振槽的长边延伸方向相交。5.根据权利要求4所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，所述谐振槽还包括第三子谐振槽，所述第三子谐振槽位于所述第二子谐振槽远离所述第一子谐振槽的一端，所述第三子谐振槽与所述第二子谐振槽相连通，且所述第三子谐振槽的长边延伸方向与所述第二子谐振槽的长边延伸方向相交。6.根据权利要求1或2所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，在同一所述第二金属贴片上，所述谐振槽的数量包括1条～4条。7.根据权利要求1所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，第二反射电路层包括至少一个电容耦合结构，所述电容耦合结构至少部分位于所述第一金属贴片在所述第二反射电路层的正投影的外侧，所述电容耦合结构包括多个电容耦合片，每一所述电容耦合片电长度为1/8M～1/4M，其中，M为工作频率在所述介质层的波长。8.根据权利要求7所述的反射式智能超表面单元，其特征在于，所述第二反射电路层包括至少两个所述电容耦合结构，所述电容耦合结构旋转对...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅随道，崔亦军，吴建军，田素成，杨刚，张聚栋，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：新型
国别省市：