一种基于可编程超表面的MIMO发射机

    公开(公告)号:CN111130574B

    公开(公告)日:2021-09-28

    申请号:CN201911324299.5

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于可编程超表面的MIMO发射机,包括数字基带信号处理链路、数模转换器、可编程超表面和射频载波信号源,可编程超表面包括K组电磁微单元;数字基带信号处理链路将K路数字基带信号映射为相应的K路数字控制信号,K路数字控制信号分别通过K个数模转换器转换为K路模拟控制信号,K路模拟控制信号分别加载在可编程超表面中的K组电磁微单元上,可编程超表面在射频载波信号源产生的载波的照射下生成相应K路调制波信号。所述K的最大值为可编程超表面电磁微单元的个数,即每一个电磁微单元发射一路独立调制波信号,实现超级大规模MIMO信号发射。该发明基于可编程超表面搭建MIMO发射机,具有结构简单、成本低、重量轻、功耗小的特点。

    一种基本单元以及基于基本单元构建的模拟信号处理的空间移相器

    公开(公告)号:CN111755780A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010553479.7

    申请日:2020-06-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基本单元以及基于基本单元构建的模拟信号处理的空间移相器,包括:n*n个基本单元,n*n个基本单元周期排列,每个单元包含五层金属结构和四层介质结构,通过精心设计的结构,使得不同频率的电磁信号产生不同的群时延,进而实现模拟信号处理。本发明中具有阶梯型群时延响应的空间移相器有脉冲位置调制的功能,而具有线性群时延响应的空间移相器有脉冲展宽的功能。本发明原理简单,制作成本低廉,有广泛的应用前景。

    一种基于异步时空编码超表面实现的多频联合调控方法

    公开(公告)号:CN116895946A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310842720.1

    申请日:2023-07-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于异步时空编码超表面实现的多频联合调控方法。具体而言,通过对异步时空编码超表面不同区域施加具有不同调制频率的周期信号,可以构建出分区型异步时空编码超表面。由于调制频率的不同,不同分区所生成的相同阶非线性谐波所对应的频率不同且互不影响。这一特性为独立调控每一分区的电磁响应奠定了基础。对于任意分区而言,通过独立对区域内异步时空编码超表面单元施加具有不同时间延迟和占空比的周期调制信号,可以有效调控对应频率的幅度和相位。相应地,异步时空超编码表面含有几块调制分区即可联合调控几个频率。

    谐波幅相可独立调控的时域编码超表面

    公开(公告)号:CN108683408B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201810330527.9

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种谐波幅相可独立调控的时域编码超表面,包括:n个基本单元周期排列,每列单元组成子阵,由同一信号控制,各个子阵由控制电路提供控制信号。本发明的有益效果为:(1)本发明原理简单,只需要改变控制信号的频率,控制电压的幅度以及控制信号的时延,就可以实现谐波幅相独立调控;(2)本发明利用将多个基本单元组成基本子阵,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元反射系数所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;(3)与传统设计相比,本发明仅通过高速动态变化的控制信号实现谐波幅相的独立调控,而不需要使用非线性材料,故可以缩短设计周期,降低设计难度,减少制造成本。

    实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面

    公开(公告)号:CN110855589A

    公开(公告)日:2020-02-28

    申请号:CN201911051494.5

    申请日:2019-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现多种调制方案无线通信的时域编码超表面,包括:n个基本单元,n个基本单元周期排列,整体电磁特性通过由控制电路生成的控制信号实时改变。本发明原理简单,通过改变控制信号的频率与波形,就可以改变电磁波能量转换的频率、幅度与相位;利用基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元电磁特性所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;仅通过高速动态变化的控制信号即可将基带数据信号调制到特定载波频率上,实现无线通信;仅利用相位可调的基本单元就获得了精确调控特定载波频率幅度/相位的能力,可以根据不同调制方案的需求生成符合协议标准分布的星座图。

    高效率电磁波频率转换时域超表面

    公开(公告)号:CN110829033A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911030353.5

    申请日:2019-10-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高效率电磁波频率转换时域超表面,包括:n个基本单元周期排列,并由同一控制电路生成的信号控制。本发明的有益效果为:(1)本发明原理简单,只需要改变控制信号的频率以及波形,就可以实现电磁波的频率转换;(2)本发明利用多个基本单元组成阵列,由同一信号控制,可降低由于边界不同对单元反射系数所产生的干扰,同时也减少了馈电网络设计复杂度;(3)与传统设计相比,本发明基本单元拥有大相移范围与低传输损耗等特点,因此具有超高的转换效率以及优异的干扰谐波抑制能力。

    一种应用于小区基站无线通信的信息超表面智能处理系统

    公开(公告)号:CN110336575A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910531108.6

    申请日:2019-06-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种应用于小区基站无线通信的信息超表面智能处理系统,所述智能处理系统是一个散射和辐射相结合的系统,主要包括信息超表面、基站、馈源天线、中央智能处理器,适用于在特定区域内与基站天线和用户设备之间保持通信。所述系统通过对馈源信号进行直接编码调制,形成一个时间域、频率域、空间域多维度实时的直接表面信息处理系统;同时具有散射功能,覆盖小区建筑物外壁、室内墙体、窗户等,形成一套分布式基站,自适应地对空间电磁波进行二次调控,解决无线通信中多径衰落和路径损耗问题,改善通信质量,优化信道性能,降低硬件复杂度,实现低成本,低功耗、低辐射的智能无线通信环境。

    基于新型人工电磁材料的变形龙伯透镜

    公开(公告)号:CN104282999B

    公开(公告)日:2016-11-02

    申请号:CN201410510761.1

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于新型人工电磁材料的变形龙伯透镜,其由15层圆形介质薄层沿径向等间距排列而成,每层上周期分布着“I”型金属结构单元。越远离透镜中心的薄层上附着的“I”型结构尺寸越小,其等效的介质常数也就越小。最外层的等效介电常数近似为1,等效磁导率也近似为1,达到匹配空气层的目的。变形龙伯透镜较传统龙伯透镜的变化在于馈源的位置,变形龙伯透镜在其内部有一圆形轨道供馈源在其上做移动。馈源产生的柱面波通过透镜的作用,以平面波的形式出射。随着馈源在轨道上的运动,平面波的出射方向随之发生改变,从而实现了波束的宽角度扫描。本发明具有设计加工简单,实现柱面波到平面波的转换,在雷达,天线等领域有广阔的应有前景。

    基于新型人工电磁材料的变形龙伯透镜

    公开(公告)号:CN104282999A

    公开(公告)日:2015-01-14

    申请号:CN201410510761.1

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于新型人工电磁材料的变形龙伯透镜,其由15层圆形介质薄层沿径向等间距排列而成,每层上周期分布着“I”型金属结构单元。越远离透镜中心的薄层上附着的“I”型结构尺寸越小,其等效的介质常数也就越小。最外层的等效介电常数近似为1,等效磁导率也近似为1,达到匹配空气层的目的。变形龙伯透镜较传统龙伯透镜的变化在于馈源的位置,变形龙伯透镜在其内部有一圆形轨道供馈源在其上做移动。馈源产生的柱面波通过透镜的作用,以平面波的形式出射。随着馈源在轨道上的运动,平面波的出射方向随之发生改变,从而实现了波束的宽角度扫描。本发明具有设计加工简单,实现柱面波到平面波的转换,在雷达,天线等领域有广阔的应有前景。

    一种基于时空编码超材料的感知与波束操纵解耦方法

    公开(公告)号:CN119764855A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411950323.7

    申请日:2024-12-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于时空编码超材料的感知与波束操纵解耦方法。通过设计时空编码矩阵并利用数字控制电路将其加载至时空编码超材料上,实现了超材料对入射电磁波的同时感知与任意波束操纵功能。在感知方面,通过在不同时隙为超材料分配线性无关的空间编码,可从不同时间点的远场采样信号中精准还原每个单元的幅度和相位信息,从而实现对空间电磁场的高精度感知。在波束操纵方面,利用对超材料各单元的时变周期编码信号进行独立控制,入射至超材料的电磁波反射系数表现为编码序列幅度和相位的复数平均值,从而在空间中形成特定的幅度与相位分布,实现对反射电磁场的精确操纵。感知功能和波束操纵功能均可通过统一的时空编码矩阵同步实现。

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