波控可重构智能表面设计与运行原理

反射式智能表面(RIS)由众多可调整反射特性的小型反射元组成，其反射特性可被调节以改变无线传输环境。 envisioned的实现需要将每个RIS元连接到控制器，随着RIS表面元数量可能达到数百甚至更多，所需的电气连接器数量会造成困难的布线问题，尤其是在高频情况下，由于元件之间的物理空间受限。为了解决此问题，此前作者提出了一种解决方案，即对承载驻波的传输线进行偏置，以在每个RIS位置对其进行采样，以产生每个RIS元所需的偏置电压。该解决方案有望显著降低RIS控制的复杂度。本文为RIS元件提供了模型，考虑了互耦和实际varactor特性，同时为从传输线采样以生成RIS控制信号的电路模型进行了建模。对于后者，本文研究了两种将传输线驻波电压转换为varactor偏置电压的技术，分别是包络检测器和采样保持电路。本文还发展了一种用于生成能够在RIS辐射图中产生波束和零点的驻波的模态分解方法，以最大化信噪比(SNR)或信泄漏加噪声比(SLNR)。提供了两种技术的大量仿真结果，并讨论了计算复杂度。