使用动态超表面支撑的龙伯透镜实现广角、复用背向散射通信

背向散射通信因其缺乏主动辐射组件而具有低功耗需求的优势，备受关注；然而，常用的设备通常在范围和功能上存在局限。在此，我们设计并演示了一种背向散射设备，由扁平龙伯透镜与空间可调谐动态超表面组合而成。利用准共形变换光学（QCTO），我们设计了一种扁平的、增材制造的龙伯透镜，可将宽视场范围内的入射波聚焦到其扁平焦平面上。当在焦平面处放置反射面时，扁平龙伯透镜可实现逆向反射，从而在极大的视场角（$\pm30\degree$）和带宽内实现远程背向散射通信。动态超表面被设计用于在 S 波段（2-4 GHz）内通过精细的空间控制来调制反射相位。因此，当与扁平龙伯透镜结合时，该设备能够调制逆向反射信号以实现背向散射通信。我们通过实验演示了在一系列入射角范围内对背向散射信号的完整相位控制、空间复用，以及通过主动抑制或随机化非预期方向上的信号来实现防范窃听者的安全通信。这种超表面支撑的龙伯透镜设备为具有高级功能的远程无线网络提供了一种低功耗解决方案。