一种基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面制造技术

本发明专利技术公开了一种基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，包括：低功耗超表面单元和与其串联的后向散射放大器；低功耗超表面单元包括自上而下依次设置的上层铜片、上层介质、金属地、下层介质、底层RLC切换电路层；其中，上层金属片通过通孔与底层RLC切换电路相连；底层RLC切换电路层包括若干个射频开关，以及嵌入到射频开关之间的LC电路或电阻；后向散射放大器包括：匹配电路，匹配电路经隔直部分与放大电路电路连接，放大电路经隔交部分与偏置电路连接。电磁信号经底层RLC切换电路，通过射频开关选择LC电路或电阻后，经匹配电路输入至放大电路对电磁信号进行放大，再反射经射频开关选择LC电路或电阻后，传输至上层铜片，再辐射至自由空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于射频天线领域，尤其涉及一种基于非线性负阻的低功耗高增益可调超表面。

技术介绍

1、智能超表面(ris)技术采用可编程新型亚波长二维超材料，通过数字编码对电磁波进行主动的智能调控，形成幅度、相位、极化和频率等特性可控制的电磁场。智能超表面技术通过对无线传播环境的主动控制，在自由空间中实现信号传播方向调控、信号增强或干扰抑制，构建智能可编程无线环境新范式，可应用于电磁信号覆盖增强、克服局部空洞、提升小区边缘用户速率、绿色通信、辅助电磁环境感知和高精度定位等场景。

2、传统的智能超表面研究与设计大部分是配备开关型的相控器件，例如pin管、变容二极管、液晶或者相变材料等，外置控制电路主要用于对相控器件的状态控制。这从本质上说，传统的智能超表面作为一个电磁环境调控的技术，并不能实现对电磁波的增益效果。然而，尽管理论上传统智能超表面技术能够带来与表面阵元数的平方成正比的阵列增益，但该技术同时也引入了“乘性衰落”效应，即超表面反射链路(基站-ris-用户)的路径损耗为发射机到ris和ris到用户这两段子链路路径损耗的乘积。“乘性衰落”效应将严重本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，包括：低功耗超表面单元和与其串联的后向散射放大器；

2.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述上层铜片的形状选自正方形、矩形、多边形、圆形。

3.根据权利要求1或2所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述上层铜片等效为串联的上层电感Ltop、上层电容Ctop、上层电阻Rtop；通孔等效为电感Lvia；所述底层RLC切换电路层还包括匹配结构，所述匹配结构等效为电感Lmetal。

4.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超...

【技术特征摘要】

1.一种基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，包括：低功耗超表面单元和与其串联的后向散射放大器；

2.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述上层铜片的形状选自正方形、矩形、多边形、圆形。

3.根据权利要求1或2所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述上层铜片等效为串联的上层电感ltop、上层电容ctop、上层电阻rtop；通孔等效为电感lvia；所述底层rlc切换电路层还包括匹配结构，所述匹配结构等效为电感lmetal。

4.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述隔直电路采用隔直电容，所述隔交电路采用隔交电感。

5.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述底层rlc切换电路层包括若干个射频开关，以及嵌入到射频开关之间的lc电路或电阻包括：

6.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其特征在于，所述匹配电路采用lc电路，通过串联的电容和电感组成后向散射放大器的选频电路，用于确定电路的工作频率。

7.根据权利要求1所述的基于非线性负阻的低功耗共增益可调超表面，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌财，宣兴琦，郑史烈，回晓楠，章献民，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：