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一种智能可重构反射超表面系统技术方案

技术编号:41480961 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-30 14:30
本发明专利技术公开了一种智能可重构反射超表面系统。系统包括用于支撑的支架,用于反射电磁波的可重构超表面,用于接收入射电磁波的波达方向估计模块,用于重构控制可重构超表面的超表面重构控制模块,可重构超表面是由超表面单元构成的阵列结构。本发明专利技术通过结合波达方向估计与可重构超表面,实现对环境电磁波的感知及对超表面反射波束的智能调控,解决了现有可重构超表面难以针对不同电磁波条件进行实时调整的问题;本发明专利技术简化了使用天线阵进行波达方向估计的电路结构,通过将放大移相后的接收信号作为本振以代替锁相电路,同时降低了对采样速率的要求;本发明专利技术系统具有低剖面、结构简单、成本低、精度高、调整迅速的优点,可广泛应用于中继通讯等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种超表面系统,涉及人工电磁材料,具体涉及一种智能可重构反射超表面系统


技术介绍

1、超表面是一种可以控制电磁波传播的表面结构,其通常由一系列微小的亚波长单元在二维表面上排布组成,每个单元都可以控制电磁波的幅度、相位和极化等参数。通过合理的设计和排列,超表面可以实现非常定制化的电磁波操控能力,例如反射、透射、聚焦、偏转、极化转换等等,从而为操控电磁波提供了前所未有的自由度。

2、相较传统的一经加工则功能固定的传统超表面,可重构超表面通过使用变容二极管、pin管等受控元件,在传统超表面的基础上做到实时操控每一个超表面单元的相位、幅度或极化方式,从而实现对电磁波的智能控制,并为超表面在不同环境下的通用性奠定了基础。

3、随着5g、6g等通讯技术的快速发展,超表面、可重构超表面的应用场景逐渐显现。可重构超表面可以通过其大量的低成本可控单元智能调控电磁波的反射特性,改变无线传播环境的配置;在无线信道上部署可重构超表面用来辅助无线通信,将有助于提高移动通信系统的传输速率、覆盖范围和能量效率。然而,目前的可重构超表面设计往往缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能可重构反射超表面系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:所述的可重构超表面(1)竖直安装在支架(4)的一侧,波达方向估计模块(2)和超表面重构控制模块(3)竖直安装在支架(4)的另一侧;波达方向估计模块(2)的上部位于支架(4)的顶面上侧并与可重构超表面(1)的朝向相同。

3.根据权利要求1所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:所述的引线层(9)包括对称布置并沿竖直方向镜像排列的金属结构(10),两个金属结构(10)间形成间隙,变...

【技术特征摘要】

1.一种智能可重构反射超表面系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:所述的可重构超表面(1)竖直安装在支架(4)的一侧,波达方向估计模块(2)和超表面重构控制模块(3)竖直安装在支架(4)的另一侧;波达方向估计模块(2)的上部位于支架(4)的顶面上侧并与可重构超表面(1)的朝向相同。

3.根据权利要求1所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:所述的引线层(9)包括对称布置并沿竖直方向镜像排列的金属结构(10),两个金属结构(10)间形成间隙,变容二极管(6)位于间隙中心并连接两个金属结构(10);若干金属结构(10)在可重构超表面(1)上纵向连接成列,每一列超表面单元(5)上形成两列互为镜像的金属结构(10),其中一列与地层(8)相连,另一列则单独引出并与超表面重构控制模块(3)相连。

5.根据权利要求1所述的智能可重构反射超表面系统,其特征在于:所述的波达方向估计模块(2)包括天线阵列(11)、若干放大电路(12)、移相电路(13)、混频电路(14)、采样电路(15)和计算模块(16),天线阵列(11)包括若干天线单元,各个天线单元位于支架(4)的顶面上侧并与可重构超表面(1)的朝向相同;天线阵列(11)的各天线单元分别和各路放大电路(12)的输入端连接,其中一路放大电路(12)的输出端和移相电路(13)的输入端连接,移相电路(13)的输出端和混频电路(14)的本振端连接,其余各路放大电路(12)的输出端和混频电路(14)的射频端连接,混...

【专利技术属性】
技术研发人员:来霆钧高承晶叶德信
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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