可重构智能超表面单元及其阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种可重构智能超表面单元及其阵列，可重构智能超表面单元包括：天线单元结构；非易失性器件，所述非易失性器件与所述天线单元结构电连接或者耦合连接；控制电路，所述控制电路与所述非易失性器件电连接，所述控制电路用于向所述非易失性器件发送电信号，以使所述非易失性器件响应所述电信号切换数字状态，其中，所述数字状态表征所述天线单元结构的电磁特性。根据本实施例的技术方案，通过非易失性器件作为可调器件，由于非易失性器件能够在断电情况下保持数字状态不变，只在切换状态时通过控制电路发送电信号，使超表面工作在准无源的状态下，有效降低了可重构智能超表面单元的功耗。智能超表面单元的功耗。智能超表面单元的功耗。

【技术实现步骤摘要】
可重构智能超表面单元及其阵列


[0001]本专利技术涉及但不限于超表面
，尤其涉及一种可重构智能超表面单元及其阵列。

技术介绍

[0002]超表面是由周期或非周期性排列的单元结构组成的超薄人工表面，可以具备超越自然材料的一些参数特性。超表面的基本单元通常具有亚波长尺寸，通过精心设计其形状、尺寸、方向及排列方式，能够操纵电磁场和电磁波与物质的相互作用。数字编码超表面的引入，可以用离散的数字状态表征超材料的电磁特性，用数字化的方式实现电磁信息的调控。
[0003]目前提出了可重构智能超表面的概念，在数字编码超表面的基础上引入可调器件和数字可编程模块，使得可重构智能超表面具备可实时动态调节电磁功能的能力。但是目前的可调器件通常采用PIN管、变容管或者液晶，这些可调器件需要长期保持通电，导致可重构智能超表面的功耗比较高。

技术实现思路

[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本专利技术实施例提供了一种可重构智能超表面单元及其阵列，能够减少可重构智能超表面单元的功耗，使其工作在准无源的状态下。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种可重构智能超表面单元，包括：
[0007]天线单元结构；
[0008]非易失性器件，所述非易失性器件与所述天线单元结构连接；
[0009]控制电路，所述控制电路与所述非易失性器件电连接，所述控制电路用于向所述非易失性器件发送电信号，以使所述非易失性器件响应所述电信号切换数字状态，其中，所述数字状态表征所述天线单元结构的电磁特性。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供了一种可重构智能超表面单元阵列，包括：至少2个如第一方面所述的可重构智能超表面单元。
[0011]本专利技术实施例包括：天线单元结构；非易失性器件，所述非易失性器件与所述天线单元结构连接；控制电路，所述控制电路与所述非易失性器件电连接，所述控制电路用于向所述非易失性器件发送电信号，以使所述非易失性器件响应所述电信号切换数字状态，其中，所述数字状态表征所述天线单元结构的电磁特性。根据本实施例的技术方案，通过非易失性器件作为可调器件，由于非易失性器件能够在断电情况下保持数字状态不变，只在切换状态时通过控制电路发送电信号，使超表面工作在准无源的状态下，有效降低了可重构智能超表面单元的功耗。
[0012]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利
要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0013]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0014]图1是本专利技术提供的可重构智能超表面单元的结构示意图；
[0015]图2是本专利技术实施例一提供的非易失性器件与天线单元结构融合设计的结构示意图；
[0016]图3是本专利技术实施例一提供的非易失性器件与天线单元结构分离设计的结构示意图；
[0017]图4是本专利技术实施例一提供的非易失性器件与天线单元结构的连接示意图；
[0018]图5是本专利技术实施例二提供的非易失性器件与天线单元结构的连接示意图；
[0019]图6是本专利技术提供的可重构智能超表面单元阵列的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0022]本专利技术提供了一种可重构智能超表面单元及其阵列，可重构智能超表面单元包括：天线单元结构；非易失性器件，所述非易失性器件与所述天线单元结构连接；控制电路，所述控制电路与所述非易失性器件电连接，所述控制电路用于向所述非易失性器件发送电信号，以使所述非易失性器件响应所述电信号切换数字状态，其中，所述数字状态表征所述天线单元结构的电磁特性。根据本实施例的技术方案，通过非易失性器件作为可调器件，由于非易失性器件能够在断电情况下保持数字状态不变，只在切换状态时通过控制电路发送电信号，使超表面工作在准无源的状态下，有效降低了可重构智能超表面单元的功耗。
[0023]下面结合附图，对本专利技术实施例作进一步阐述。
[0024]参照图1，本专利技术提供了一种可重构智能超表面单元，包括：
[0025]天线单元结构100；
[0026]非易失性器件200，非易失性器件200与天线单元结构100连接；
[0027]控制电路300，控制电路300与非易失性器件200电连接，控制电路300用于向非易失性器件200发送电信号，以使非易失性器件200响应电信号切换数字状态，其中，数字状态表征天线单元结构100的电磁特性。
[0028]值得注意的是，天线单元结构100可以是谐振式单元或者非谐振式单元，例如贴片、偶极子、单极子或缝隙天线；非易失性器件200可以是忆阻器或者忆容器，也可以是忆磁器等具有记忆功能的可调器件，本实施例对天线单元结构100和非易失性器件200的具体器
件选取不作过多限定。
[0029]需要说明的是，非易失性器件200的数字状态可以是常见的0状态和1状态，或者更多比特情况下的更多种状态，能够通过在不同的数字状态表征天线单元结构100的不同电磁特性即可，本实施例对数字状态的具体形式不作过多限定。
[0030]需要说明的是，控制电路300的电信号可以是电流信号、电压信号或者功率信号，能够对非易失性器件200进行加电从而完成数字状态的调整即可，控制电路300可以是常见的电路模块，也可以是控制芯片，本实施例对此不多作限定。
[0031]值得注意的是，可以理解的是，在需要切换数字状态时，可以通过控制电路300向非易失性器件200发送电信号，从而实现非易失性器件200的数字状态的切换，使得非易失性器件200起到可调器件的作用；同时，非易失性器件200的物理特性使其在断电情况下也具有记忆功能，因此在完成数字状态的切换之后可以撤去电信号，使得易失性器件200在断电状态下长时间保持数字状态不变，能够有效减少通电时间，使其工作在准无源的状态下，从而减少可重构智能超表面单元的功耗。
[0032]值得注意的是，将非易失性器件200响应速度通常较快，能够在低功耗的基础下实现空间电磁波的调控和空间信道重构，既可以满足波束快速切换和用户持续跟踪的场景，也能够满足时空编码超材料对空间电磁场进行调制的需求；同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构智能超表面单元，其特征在于，包括：天线单元结构；非易失性器件，所述非易失性器件与所述天线单元结构连接；控制电路，所述控制电路与所述非易失性器件电连接，所述控制电路用于向所述非易失性器件发送电信号，以使所述非易失性器件响应所述电信号切换数字状态，其中，所述数字状态表征所述天线单元结构的电磁特性。2.根据权利要求1所述的可重构智能超表面单元，其特征在于，所述天线单元结构包括：第一过孔，所述第一过孔接地；主贴片，所述主贴片中设置有第二过孔，所述第二过孔与地隔离，所述非易失性器件通过微带线分别与所述第一过孔和所述主贴片连接，所述第二过孔与所述控制电路连接。3.根据权利要求2所述的可重构智能超表面单元，其特征在于，所述非易失性器件包括：射频通路，所述射频通路包括第一射频端口和第二射频端口；控制通路，所述控制通路包括第一控制端口和第二控制端口；其中，所述第一射频端口和所述第一控制端口分别与所述第一过孔连接，所述第二控制端口通过所述第二过孔与所述控制电路电连接，所述第二射频端口与所述主贴片连接。4.根据权利要求3所述的可重构智能超表面单元，其特征在于，所述非易失性器件至少包括第一管...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹卫爽，吴建军，崔亦军，钟坤静，赵志勇，窦建武，向际鹰，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：