一种基于正交极化和子阵划分概念的 100 GHz 宽带可重构智能表面
信号处理
2026-05-26 v1
摘要
亚太赫兹频段拥有极大的带宽，能够实现未来无线通信的超高速数据传输。然而，严重的信号衰减和阻塞显著限制了这些频率的覆盖范围。可重构智能表面能够动态塑造电磁波传播，为覆盖范围增强提供了有前景的解决方案。使用标准印刷电路板技术实现此类表面因其低成本和可扩展性而具有吸引力，但在约 100 GHz 附近仍具有挑战，因为制造限制、开关可用性有限、开关尺寸相对于单元单元过大、开关寄生效应以及高控制复杂度。在本工作中，我们演示了一个operating于约 100 GHz 的宽带基于 PCB 的可重构智能表面。该设计将正交极化槽耦合片排结构与子阵划分结合，用于减轻开关引起的寄生效应、减少所需的 RF 开关数量并简化控制架构。通过优化仪形互连集成 AlGaAs SP3T 裸片开关实现可重构性。为了验证概念，设计了一个六子阵结构，每个子阵包含 4×4 单元，用于不同的波束形成角度，制造并实验表征了一个 12×8 的原型机。测量结果显示， 从 86 GHz 到 100 GHz 的增益提升约为 10 dB，从 100 GHz 到 106 GHz 的增益提升约为 5 dB，同时保持低功耗 0.165 W。这些结果验证了面向亚太赫兹无线系统的实用宽带 PCB 可重构智能表面的可行性。
引用
@article{arxiv.2605.25138,
title = {A 100 GHz Wideband Reconfigurable Intelligent Surface Based on Orthogonal Polarization and Sub-Array Partitioning Concepts},
author = {Ruiqi Wang and Behrooz Makki and Atif Shamim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25138},
year = {2026}
}