基于可编程超表面的Wi-Fi信号调控（英文）

作者：双雅; 李力; 王卓; 魏梦麟; 李廉林^*

来源：雷达学报, 2021, 10(02): 313-325.

• 商用Wi-Fi信号
• 可编码超表面
• 空间能量分配

可编程超表面是由可调谐的单元在二维平面上组成的平面阵列,具有任意、动态操控电磁波波前的能力,是微波领域前沿研究方向之一。尽管目前基于可编程超表面的电磁调控研究已取得丰硕进展,但是现有技术都需要采用专用发射源主动馈电超表面,这不仅增加了实际系统的复杂性和成本,而且在一定程度上限制了这些技术在现实环境中的应用。因此,该文提出了一种利用可编程超表面灵活调控周围Wi-Fi信号的方法,并通过理论和实验证明了其对Wi-Fi信号的优越调控性能。首先,该文首次提出一种基于可编程超表面散射模型的高效优化算法CWGS,该算法可以重新设计可编程超表面散射场的复振幅分布,从而实现指定位置处的Wi-Fi信号显著增强。其次,该文制作了一款工作频率为2.4 GHz的大规模可编程超表面,并基于该超表面实验验证了优化算法应用于Wi-Fi信号增强调控的可行性和有效性。理论和实验结果均证明,可编程超表面可以在多个位置处实现Wi-Fi信号的动态增强。实验结果表明,经可编程超表面调控后的Wi-Fi信号强度提高了23.5 dB。该文提出的方法提高了可编程超表面在实际应用中的可用性和实用性,有望为无线通信、未来智能家居等领域开辟新的道路。

• 单位
  北京大学; 北京航天测控技术有限公司