一种超表面单元及超表面系统技术方案

技术编号:43884502 阅读:37 留言:0更新日期:2024-12-31 19:09
本发明专利技术公开了人工电磁材料领域的一种超表面单元及超表面系统,所述超表面单元包括有源超表面单元和太阳能电池板,所述有源超表面单元包括偏置线路和可调元件,所述可调元件响应于通过所述偏置线路施加的不同偏置电压以改变所述有源超表面单元的电磁响应特性;所述太阳能电池板的表面覆盖有透光电极以同时实现能量收集和电磁波调控;所述有源超表面单元和所述太阳能电池板层叠设置。太阳能电池板表面覆盖透光电极,不仅能有效收集太阳能,还能作为电磁功能的载体。将有源超表面单元与表面覆盖透光电极的太阳能电池板层叠设置,不仅节省空间,提升了系统的集成度,还能够在保证能量收集效率的同时,实现对电磁环境的动态调控,适用于多种场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工电磁材料领域,尤其涉及一种超表面单元及超表面系统


技术介绍

1、随着人工智能、边缘计算、智慧城市等前沿技术的迅速发展,构建万物互联、实时交互和安全可靠的信息通信网络成为迫切需求。然而,随着通信频段的不断升高,单个网络的覆盖范围逐步缩小,基站和ap等网络基础设施的部署数量大幅增加,导致网络部署成本和能耗剧增。尤其是采用超大规模天线和mimo等新技术后,基站的功耗显著提升,进一步推高了网络的运营成本。这使得寻找一种既便捷、经济性又好的信息通信方案显得尤为重要。

2、在此背景下,ris(reconfigurable intelligent surface,可重构超表面)技术作为一种前景广阔的解决方案得到了广泛关注。ris通过大规模独立调控的微波单元组成二维阵列,能够灵活控制反射电磁波的幅度、相位及极化方向,从而实现电磁环境的智能化调控。然而,ris系统在实现大规模部署时,仍然面临诸如系统集成、能效优化、材料选择及电源供给等方面的挑战。因此,如何在提升超表面系统的电磁波反射能力的同时,优化其供电方案、降低结构复杂性成为现有技术亟待解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超表面单元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超表面单元,其特征在于,还包括基板和用于隔离和防护所述太阳能电池板的介质层,所述有源超表面单元、所述基板、所述介质层及所述太阳能电池板依次层叠设置,所述基板和所述介质层均采用透光性材料。

3.根据权利要求1所述的超表面单元,其特征在于,所述有源超表面单元还包括第一凸型电极和第二凸型电极,所述第一凸型电极和第二凸型电极的一端通过所述可调元件相连接,所述第一凸型电极和第二凸型电极的另一端分别与所述偏置线路相连接;通过所述偏置线路施加的不同偏置电压,形成作用于所述第一凸型电极与所述第二凸型电极之间的电压差,...

【技术特征摘要】

1.一种超表面单元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超表面单元,其特征在于,还包括基板和用于隔离和防护所述太阳能电池板的介质层,所述有源超表面单元、所述基板、所述介质层及所述太阳能电池板依次层叠设置,所述基板和所述介质层均采用透光性材料。

3.根据权利要求1所述的超表面单元,其特征在于,所述有源超表面单元还包括第一凸型电极和第二凸型电极,所述第一凸型电极和第二凸型电极的一端通过所述可调元件相连接,所述第一凸型电极和第二凸型电极的另一端分别与所述偏置线路相连接;通过所述偏置线路施加的不同偏置电压,形成作用于所述第一凸型电极与所述第二凸型电极之间的电压差,所述可调元件的电路特性基于所述电压差进行调节,从而改变所述有源超表面单元的电磁响应特性。

4.根据权利要求3所述的超表面单元,其特征在于,所述第一凸型电极、第二凸型电极和所述透光电极选用透明导电材料、透光金属栅格中的任一种或两种组合。

5.根据权利要求3所述的超表面单元,其特征在于,所述偏置线路包括第一偏置线路、第二偏置线路和扇形偏置,所述第一偏置线路与所述第一凸型电极连接,所述第二偏置线路与所述第二凸型电极连接,所述扇形偏置连接在所述第二偏置线路与所述第二凸型电极的连接处。

6.一种超表面系统,其特征在于,包括光伏线路、电源转换装置、fpga控制系统和多个如权利要求1至5任意一项所述的超表...

【专利技术属性】
技术研发人员:王胜平张在琛卫银忠钱康孙纯军王作民贾振宏黄建城王海勇陈琦
申请(专利权)人:中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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