可重构智能超表面设计及其无线通信系统应用

摘要

可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Metasurface,RIS)是一种新的人工电磁超材料,具有灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、波形、极化和传播方向等特性。RIS构建起物理空间和信息空间的桥梁,具有灵活调控电磁波的能力和低成本、低能耗、低质量的优点,将为B5G/6G无线通信技术开辟崭新道路。RIS在提升无线通信的信号功率覆盖范围、增强通信质量和评估蜂窝网络性能扮演着至关重要的角色。针对RIS在无线通信系统中应用,围绕解决非视距下的通信盲区覆盖,阐述RIS硬件系统的工作原理与设计方法;从无源的反射器墙面到有源超表面,从可拼接的无源编码RIS反射面到现场可编程超表面,对RIS发展的历程及其通信系统中的应用进行介绍与分析;最后给出了RIS未来发展方向。