Rekonfigurierbare intelligente Oberflächen mit geringem Stromverbrauch und doppelter Polarisation mit 2 Bit für die 6G-Nahfeldkommunikation

Xiaowei CAO ,  

Changjiang DENG ,  

Youjia YIN ,  

Yinan HAO ,  

Weidong HU ,  

Zhewei FU ,  

Zhiji DENG ,  

Abstract

Die Verwendung großer Antennenarrays für die Nahfeldkommunikation ist eines der heißen Forschungsthemen in der 6G-Kommunikation. Rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) sind eine wirtschaftlich effiziente Methode zur Modulation des elektromagnetischen Feldes im Nahfeld. Dieser Artikel schlägt ein Design für ein 2-Bit-bipolares RIS vor, das die Vorteile geringer Kosten, geringen Energieverbrauchs, hoher Genauigkeit und Polarisationsvielfalt bietet. Jede Einheit besteht aus einem verbundenen Spaltpflaster, zwei SP4T-Schaltern und zwei Gruppen von Mikrostreifenverzögerungsleitungen. Die Steuerung jeder Einheit erfolgt über einen SP4T-Schalter zum Trennen und Verbinden von vier Verzögerungsleitungen, was eine Phasenverteilung von 2 Bit ermöglicht. Die Bipolarisation wird durch Platzieren von zwei orthogonalen Schlitzen erreicht. Die Leistung des RIS-Prototyps wurde im Frequenzbereich von 3,6 GHz mit einer Größe von 15×15 überprüft, was einen Strahlabtastungsbereich von ±60° ermöglicht, die maximale Effizienz der horizontalen und vertikalen Polarisation beträgt jeweils 40,1% und 38,3%. Der Gesamtstromverbrauch des RIS-Prototyps in diesem Design beträgt etwa 100 mW, was es zu einem attraktiven Design in der 6G-Nahfeldkommunikation macht.

Keywords

Rekonfigurierbare intelligente Oberflächen; Doppelte Polarisation; Nahfeldkommunikation; 6G-Kommunikation

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