近日，西安電子科技大學(xué)李龍教授課題組在電磁超表面攜能通信方面取得突破性進展，研究成果在國際著名期刊上發(fā)表。

攜能通信技術(shù)（簡稱SWIPT）被認(rèn)為是解決未來物聯(lián)網(wǎng)低功耗設(shè)備和無線傳感器持續(xù)通信的一個重要的解決方案。與傳統(tǒng)的無線信息傳輸和能量傳輸系統(tǒng)不同，SWIPT系統(tǒng)需要平衡通信速率和能量傳輸效率，以實現(xiàn)能量和信息的最優(yōu)傳輸。在理論上，大規(guī)模多天線系統(tǒng)和相控陣列系統(tǒng)作為經(jīng)典的無線系統(tǒng)實現(xiàn)方式，被廣泛應(yīng)用于SWIPT系統(tǒng)，然而這兩種系統(tǒng)需要大量的收發(fā)組件和射頻模塊，因此存在造價高昂、效率低、空間調(diào)控靈活性弱、可實現(xiàn)性差等問題。

攜能通信系統(tǒng)實驗結(jié)果

西電科研團隊通過利用頻率正交性和有源功率放大可編程超表面靈活的空間場操控能力，設(shè)計了有四種獨立相位調(diào)控狀態(tài)的功率放大型可編程超表面發(fā)射機，探討了可編程超表面的場增強、最大輸出功率、能信波束覆蓋角、低峰均比等特性與作用機制，實現(xiàn)了具有低峰均比能信信號的高效率傳輸攜能通信，并通過多場景實驗，驗證了該技術(shù)方案在攜能通信方面的領(lǐng)先水平。

這項成果首次將有源功率可編程超表面運用于SWIPT系統(tǒng)中，可以顯著降低SWIPT系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，顯著提升了無線能量傳輸上限、能量轉(zhuǎn)換效率和無線設(shè)備信號的覆蓋范圍，為未來B5G/6G通信和無線傳感網(wǎng)萬物智聯(lián)時代提供全新的技術(shù)范式。