一种产生调频连续波的超表面

    公开(公告)号:CN115036702B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202210593553.7

    申请日:2022-05-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种产生调频连续波的超表面,包括:n*n个基本单元,n列由基本单元组成的列子阵,每个列子阵由超表面的控制链路部分提供相同的周期性的非线性控制电压信号。通过精心设计不同类型的非线性控制电压信号,本发明中的超表面可以产生多种不同类型的线性和非线性调频连续波;通过改变超表面阵列的初始相位分布,本发明中的超表面还可以对调频连续波进行波束调控。与传统的调频连续波发生装置相比,本发明仅通过周期性的非线性控制电压信号实现了调频连续波的产生和波束赋形功能,其原理简单,架构简易,成本低廉,便于集成化,具有广泛的应用前景。

    非自由空间中MIMO系统的电磁有效自由度获取方法

    公开(公告)号:CN115987337B

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202211532087.8

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种非自由空间中MIMO系统的电磁有效自由度获取方法,该方法包括S1:建立包含反射地面的非自由空间中的MIMO通信系统模型;S2:分别改变阵列单元个数、通信距离、阵列高度、反射地面介电常数进行电磁仿真;S3:根据仿真出的接收电场得到对应信道矩阵,建立全极化电磁信道模型;S4:利用得到的仿真结果计算电磁有效自由度,进行电磁有效自由度曲线绘制。对其生成的信道相关矩阵进行奇异值分解,再计算得到的电磁有效自由度可以更加全面的表征通信信道的性能。本发明能够通过电磁有效自由度辅助分析非自由空间中的通信系统性能好坏,从而可以作为设计和布局辅助无线通信的室内外天线阵列的有效根据。

    一种具备全新拓扑的低成本可重构超表面设计方法

    公开(公告)号:CN119004956A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411009290.6

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具备全新拓扑的低成本可重构超表面设计方法,包括一种新的拓扑表示方法和可移植的分离设计架构,实现了不同功能和结构的可重构智能超表面设计,而无需重新收集数据集和模型重新训练。利用多个样条控制点和图案映射,本方法可以快速生成和精细调整连续图案,并确保图案内部激励电流的平滑流动,缩小图案求解空间。基于微波网络理论,该架构将可重构超表面拆分为有源器件,表面图案层,介质层和金属地层。通过预增量学习网络和理论计算,可重构超表面单元的多位电磁响应得以快速获取而无需数值仿真。最后,通过连续‑离散粒子群优化算法,获取满足目标功能的可重构智能超表面。

    一种具有超低功耗的双极化可编程超表面

    公开(公告)号:CN118539172A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410758998.5

    申请日:2024-06-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有超低功耗的双极化可编程超表面。该可编程超表面的单元结构整体分为反射层、金属地层以及直流馈电层,从上而下具体为反射层的金属贴片(1)、反射层的介质基板(3)、金属地层(4)、半固化片(5)、直流馈电层(2)的交直流隔离贴片(2‑1)、介质基板(6)以及直流偏置线(2‑2)。所提出的超表面能够实现单元和极化独立控,极大地提高了阵列对入射电磁波的调控能力。特别地,其大大减少了所需可调器件数量,并采用了超低功耗的器件(1‑3),极大程度地降低了系统成本与功耗,功率消耗最大值仅为27.7mW。这款双极化可编程超表面能够在宽频带下正常工作。由于具备诸多优越特性,其在未来无线通信系统中具备广阔的应用前景。

    一种可生成任意雷达微多普勒信号的时间编码超材料

    公开(公告)号:CN118068281A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410186016.X

    申请日:2024-02-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种可生成任意雷达微多普勒信号的时间编码超材料。当受时变周期信号控制时,时间编码超材料具有动态的散射电磁波频谱,因此能够模拟出雷达微多普勒特征。具有时变调制周期的时间编码超材料是在传统超材料硬件基础上通过软件定义的形式构造而成的,控制信号由现场可编程门阵列(FPGA)生成。通过精心设定控制信号周期的时变规律,时间编码超材料可以模拟出任意雷达微多普勒时频特征。本发明的有益效果为:时间编码超材料可在省去传统射频链路的基础上直接生成任意具有微多普勒特征的射频信号。与雷达模拟器相比,本发明硬件结构具有低剖面、低复杂度、低功耗和低功耗等优点。基于本发明,成功实现了对人体微动特征信号的模拟。

    一种智能超表面辅助的无线通信与感知定位一体化方法

    公开(公告)号:CN114025425B

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202111294201.3

    申请日:2021-11-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种智能超表面辅助的无线通信与感知定位一体化方法,首先,在感知定位子帧中利用智能超表面灵活调控电磁波的能力,对由用户终端UE入射至智能超表面的用于定位的单音信号进行空时调制和反射,由接入点AP接收智能超表面的反射信号并根据其频域各阶谐波分量求解出UE至智能超表面的信道信息和到达角,进而估计出UE的位置;接着,在无线通信子帧中根据估计出的信道信息和UE位置,确定并实施智能超表面的反射系数矩阵,用于实现智能超表面将UE发射的通信信号准确地反射至AP处,提高AP与UE之间的通信链路质量。本发明在支持高精度感知定位的同时,提高了无线通信链路的性能,从而实现了无线通信与感知定位的一体化融合。

    一种双极化X波段可重构智能超表面

    公开(公告)号:CN117039448A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311080819.9

    申请日:2023-08-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种双极化X波段可重构智能超表面,智能超表面包括:n2个基本单元周期排列,每m2个单元组成子阵,其中,该子阵由同一信号控制,并且各个子阵由控制电路提供控制信号。本发明通过引入变容二极管作为电容可调器件,使得入射到本发明的电磁波的反射波的相位实现连续的动态可调范围。通过将结构设计为对称结构从而实现双极化调控功能。

    一种基于光电导和C形开口环的毫米波反射型超表面

    公开(公告)号:CN116960635A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202311015987.X

    申请日:2023-08-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明利用光电导现象,提出了一种毫米波波段的含半导体硅的光控C形开口环反射型超表面,所述超表面包含了C形开口环金属层,蓝宝石上硅衬底(包括硅层和蓝宝石层),以及金属背板层。本发明的方案基于C形开口环单元对电磁波调控的基本原理,辅之以激光控半导体结构,实现了动态调整单元结构、状态,使对电磁波的调控能力提升了一个自由度,进而能够实现波束偏转、极化转换、RCS缩减、调幅调相等功能。本发明具有结构简单、控制信号不易干扰电磁波信号、体积小易于集成等优点,为新一代通信系统提供了潜在可行的技术方案。

    一种基于半定松弛的超表面阵列天线方向图优化方法

    公开(公告)号:CN115828601A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211566604.3

    申请日:2022-12-07

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 武军伟 华琼 程强

    Abstract: 本发明公开了一种基于半定松弛的超表面阵列天线方向图优化方法。首先从阵列天线的阵因子公式出发,根据预期需求建立原始优化问题模型;然后对阵列激励矢量的每一个复数元素进行虚实分离,将原始问题进行等价转换;接着舍去原问题中的一个非凸约束,得到一个凸的半正定松弛问题,其有最优解;最后分情况讨论,当最优解的秩为1时,最优解即为原问题的最优解,当最优解的秩不为1时,通过特征值分解来得到原始问题的可行解,从而求解出满足预期需求的阵列的幅度和相位信息。本发明能够根据指定的阵列远场方向图快速求解出阵列阵元的激励矢量,经过后续的全波仿真和实验测试,证明了所提优化方法的有效性。

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