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公开(公告)号：CN113991311B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202111030302.X
申请日：2021-09-03
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种生成任意极化的时间编码超表面，由各向异性单元在二维空间内周期延拓而成，其电磁特性由外部控制电路实时调控；每个单元内集成四个变容管，同一极化上集成的两个变容管由同一外部控制电路控制，不同极化的变容管由不同外部控制电路独立控制。通过周期性地切换外部控制电路提供至时间编码超表面x极化和y极化上的变容管的偏置电压，既新增了时间维度这一设计自由度，同时也在频域产生相应的谐波能量分布，因此通过设计周期性时间编码，可独立地调控一对正交极化的反射幅度与相位，最终在基波和谐波频点上实现任意极化。本发明可将线极化入射波转换至任意极化反射，在无线通信等领域具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN113708080B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202111030299.1
申请日：2021-09-03
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种高效的相位动态可调的反射超构表面，旨在改善有源设计损耗高、带宽窄的问题。超构表面的基本单元结构包括由上至下的第一金属贴片层、第一介质层、空气层、第二金属贴片层、第二介质层、第三金属贴片层、第三介质层和第四金属贴片层；第一金属贴片层由一个“工”字型金属贴片构成，一个开关二极管加载在第二金属贴片层的两块不同尺寸的矩形金属贴片之间；第四金属贴片层提供独立的偏置电路，通过加入电感元件隔离交流电和导通直流电。通过调控开关二极管的工作状态，可令超构表面单元在较宽频带内呈现两种相位差为180°的电磁响应。本发明可在一定频段内高效率地提供动态可调的反射相位，且具备结构简单、易于加工、超薄等优点。
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公开(公告)号：CN114914707B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202210682806.8
申请日：2022-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于时间编码透射型双极化超构表面的任意极化转换器，属于人工电磁超构材料领域，n×n个超构表面单元在二维平面内阵列排布，每个超构表面单元共集成四个开关二极管，其中处于同一极化方向的两个开关二极管通过金属贴片两两相连，同一极化方向的两个开关二极管由同一外部控制电路控制，不同极化的开关二极管由不同外部控制电路独立控制，通过独立地和周期性地切换开关二极管上的偏置电压，可有效地调控超构表面的等效透射系数，从而在基波和谐波频点上将任意极化入射波转换为任意极化出射波。
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公开(公告)号：CN114696107A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202011584294.9
申请日：2020-12-28
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种用于人工电磁材料设计中的双频左右旋独立调控超表面设计方法。该设计方法将超表面设计中的几何相位、传播相位与优化算法相结合，可以快速准确地设计出工作在两个频段的左右旋解耦合的超表面单元，可以独立地控制双频左右旋四个通道的电磁波反射相位。超表面由三层可独立控制长度和旋转角的大小十字金属结构，三层介质层以及一层金属背板组成。同时，本发明首次将单元中的传播相位‑单元长度对应关系x极化与y极化独立描述，这种优化后的超表面单元能够实现高低频，左右旋的完全解耦合，从而有效地提升了无源超表面的调控自由度，进一步提高了信道容量，有助于设备的集成和小型化，在全息成像，波束调控等方面有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN113991311A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111030302.X
申请日：2021-09-03
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种生成任意极化的时间编码超表面，由各向异性单元在二维空间内周期延拓而成，其电磁特性由外部控制电路实时调控；每个单元内集成四个变容管，同一极化上集成的两个变容管由同一外部控制电路控制，不同极化的变容管由不同外部控制电路独立控制。通过周期性地切换外部控制电路提供至时间编码超表面x极化和y极化上的变容管的偏置电压，既新增了时间维度这一设计自由度，同时也在频域产生相应的谐波能量分布，因此通过设计周期性时间编码，可独立地调控一对正交极化的反射幅度与相位，最终在基波和谐波频点上实现任意极化。本发明可将线极化入射波转换至任意极化反射，在无线通信等领域具有重要的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112290223A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011037952.2
申请日：2020-09-27
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种极化可编程超构表面及宽带动态波束调控方法，所述极化可编程超构表面包括若干反射型可调超单元结构，反射型可调超单元结构包括介质层、介质层正面的正交十字结构金属贴片、介质层背面的金属反射层，金属反射层底部接金属馈线；每个正交十字结构金属贴片的四臂上、位置相对应处分别形成一个分割带，每个分割带上跨接一个PIN管。四个PIN管均通过正交十字结构金属贴片的中心贯通连接到金属反射层底部的金属馈线，介质层正面也设有金属馈线将相邻两个PIN管的另一端连接。通过控制每一行反射型可调超单元结构对角线方向上的二极管通断，使其在相位差为180度的两种转极化单元之间切换，进而调控相位分布。
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公开(公告)号：CN116191047A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310303658.9
申请日：2023-03-27
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种极化和散射方向图联合调控的时空编码电磁超表面，由各向异性基本单元在二维平面内周期延拓而成，旨在动态生成任意极化多波束。通过沿超表面单元水平、垂直方向分别加载一对开关二极管，可使超表面在一对正交极化电磁波入射下分别独立支持动态1比特相位调控。通过为每个单元独立加载两组随时间呈周期性变化的电压控制信号，不仅可使超表面实现任意等效反射系数，从而模仿生成目标散射方向图所需的各向异性参数，而且可重新分配频谱能量，从而将工作频率由基波拓展至谐波。本发明可在线极化入射波下，生成多个极化、偏折角可任意动态调控的波束，同时具备集成度高和理论基础完备等优点，在保密通信、立体成像等领域有重要应用前景。
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公开(公告)号：CN113708080A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111030299.1
申请日：2021-09-03
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种高效的相位动态可调的反射超构表面，旨在改善有源设计损耗高、带宽窄的问题。超构表面的基本单元结构包括由上至下的第一金属贴片层、第一介质层、空气层、第二金属贴片层、第二介质层、第三金属贴片层、第三介质层和第四金属贴片层；第一金属贴片层由一个“工”字型金属贴片构成，一个开关二极管加载在第二金属贴片层的两块不同尺寸的矩形金属贴片之间；第四金属贴片层提供独立的偏置电路，通过加入电感元件隔离交流电和导通直流电。通过调控开关二极管的工作状态，可令超构表面单元在较宽频带内呈现两种相位差为180°的电磁响应。本发明可在一定频段内高效率地提供动态可调的反射相位，且具备结构简单、易于加工、超薄等优点。
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公开(公告)号：CN112290223B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202011037952.2
申请日：2020-09-27
Applicant: 南京大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种极化可编程超构表面及宽带动态波束调控方法，所述极化可编程超构表面包括若干反射型可调超单元结构，反射型可调超单元结构包括介质层、介质层正面的正交十字结构金属贴片、介质层背面的金属反射层，金属反射层底部接金属馈线；每个正交十字结构金属贴片的四臂上、位置相对应处分别形成一个分割带，每个分割带上跨接一个PIN管。四个PIN管均通过正交十字结构金属贴片的中心贯通连接到金属反射层底部的金属馈线，介质层正面也设有金属馈线将相邻两个PIN管的另一端连接。通过控制每一行反射型可调超单元结构对角线方向上的二极管通断，使其在相位差为180度的两种转极化单元之间切换，进而调控相位分布。
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公开(公告)号：CN117478191A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311408241.5
申请日：2023-10-27
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种多智能表面RIS联合应用的无线信号增强系统，系统包括信号发射设备、多块RIS、驱动RIS的控制设备、控制多块RIS的上位机电脑以及信号接收设备。驱动RIS的设备控制与上位机电脑相连接，上位机电脑基于信号接收设备的信号强度，通过优化算法得到各个RIS的最佳相位编码，并传输到驱动RIS的控制设备，从而控制各个RIS切换到最佳的相位编码状态，RIS通过一次或多次反射将接收到的发射信号聚焦到信号接收设备位置。本发明可以实现用户信号增强、信号多流传输、无线信号补盲等等应用。系统可在不改变当前无线通信架构的基础上，较为方便地集成到无线通信系统中，具有较大的商业应用前景。
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