[发明专利]一种智能全向表面

说明书

本发明公开了一种智能全向表面。所述智能全向表面包括智能表面阵列和与智能表面阵列连接的数字控制模块；智能表面阵列包括多个智能表面单元；各智能表面单元均包括镜像对称设置的两层表面层；各表面层均包括基片和设置在基片上的二极管；各智能表面单元均与数字控制模块连接；数字控制模块用于控制各智能表面单元的偏置电压，以改变所述智能表面单元的反射相位和透射相位。本发明能使得两侧的无线覆盖都可以得到扩展，从而扩大覆盖范围。

技术领域

本发明涉及智能表面领域，特别是涉及一种智能全向表面。

背景技术

目前，智能表面大多为可重构智能表面，当将可重构智能表面置于无线网络中，并使其作为无线传播环境的一部分时，虽然能够达到扩展无线覆盖的目的，但是由于可重构智能表面上各单元要么反射率接近于0，要么透射率接近于0，因此只有一侧的无线覆盖可以得到扩展。以反射率为0为例来说，当接收机位于反射区时，由于入射到可重构智能表面各单元上的信号不会被反射，所以该接收机接收到的信号和原来的一样，所以覆盖没有扩展；而当接收机位于透射区时，由于入射到可重构智能表面各单元上的信号可以透过该单元，并传到接收机处，所以接收机接收到的信号的功率增强，所以覆盖增加，这样仅有一侧的覆盖可以得到扩展。因此，目前的可重构智能表面存在无法使两侧的无线覆盖都可以得到扩展的缺点。

发明内容

基于此，有必要提供一种智能全向表面，以使得两侧的无线覆盖都可以得到扩展，从而扩大覆盖范围。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能全向表面，包括：智能表面阵列和与所述智能表面阵列连接的数字控制模块；

所述智能表面阵列包括多个智能表面单元；各所述智能表面单元均包括镜像对称设置的两层表面层；各所述表面层均包括基片和设置在所述基片上的二极管；各所述智能表面单元均与所述数字控制模块连接；所述数字控制模块用于控制各所述智能表面单元的偏置电压，以改变所述智能表面单元的反射相位和透射相位。

可选的，所述表面层还包括：金属片、地层和馈线；所述金属片设置在所述基片的上表面；所述地层沿所述基片的边缘设置在所述基片的上表面；所述金属片的边缘与所述地层的边缘存在间隙；所述二极管的一端与所述金属片连接；所述二极管的另一端与所述地层连接；所述馈线设置在所述基片的下表面；所述馈线与所述金属片连接；所述馈线与直流电源的一端连接；所述地层与所述直流电源的另一端连接。

可选的，所述基片的中心开设有通孔；所述馈线通过所述通孔与所述金属片连接。

可选的，所述二极管为PIN二极管。

可选的，所述基片为F4B基片。

可选的，所述金属片设置在所述基片的上表面的中心处。

可选的，所述基片和所述金属片均为方形结构；所述金属片的尺寸小于所述基片的尺寸。

可选的，所述地层为封闭的方框形结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种智能全向表面，该智能全向表面中的智能表面阵列由多个智能表面单元构成，每个智能表面单元均镜像对称设置两层表面层，并在每个表面层的基片上设置二极管，数字控制模块使得二极管两端具有两种偏置电压。对应于二极管两端的两种偏置电压，本发明中的这种智能表面单元的结构可以保证在设计的频点获得足够的透射相位差和反射相位差，且反射率和透射率都较大，入射信号既会被反射也会透过单元，所以不论接收方位于哪一侧，都可以接收到智能全向表面反(透)射的信号，这样将接收到的信号和原来的信号(没有智能全向表面时的接收信号)叠加，从而使得接收信号的功率增大，接收信噪比提高，因此覆盖得到增强。与现有的可重构智能表面相比，本发明能使得两侧的无线覆盖都可以得到扩展，从而扩大覆盖范围。

附图说明