技轉分類

  行動通訊技術   

發表日期

2024-04-11 11:17:40

本校案號

名稱

基於演算法之可重構智慧面之單元設計與可重構智慧面雷達截面積之實驗模型開發

發明人

林士程

所屬院

工學院

提案單位

電信研究中心

授權權限

被授權方得利用本授權技術自行研發或添加之衍生技術或附加技術

授權範圍

中華民國管轄地區

授權方式

非專屬授權

技術類型

專利及專門技術知識(know-how)

技術來源

國科會補助計畫－調控電磁環境之可重構智慧面雛型平台開發、國科會補助計畫－6G前瞻學術研發計畫-調控電

磁環境之可重構智慧面雛型平台開發(1/4)

技術內容摘要

一、此技術包含基於演算法之可重構智慧面之單元設計與應用於三維電磁射線追蹤法的可重構智慧面雷達截面積之實驗模型兩項技術。

二、本技術提出基於灰狼演算法以及變容二極體(Varactor)來設計單元以達到寬頻的目的。單元原始結構為典型的貼片，變容二極體在貼片中間，透過改變二極體的偏壓電壓大小達到相位改變，使得反射波束可重構。但貼片架構具有窄頻的缺點，因此採用演算法找出貼片的形狀的最佳解，改善窄頻的問題，且結果表示單元之反射損耗也有被改善。單元結構使用由輻射層、接地層、射頻扼流圈和直流偏置層組成的四個金屬 PCB 實現。此次單元設計案例以4.7GHz為中心頻率，演算法得到的最佳解之單元之相位頻寬由180MHz提升至400MHz，反射損耗降低了1.1dB。

三、且額外透過建立一毫米波可重構智慧面的三維雷達截面積模型。以雷達觀點，提出精準的雷達截面積模型，修正文獻上以天線觀點而建立的天線模型。現有文獻從天線觀點出發，以陣列因子描述可重構智慧面的輻射特性，導致輻射場型的主波束增益過高以及旁波辦位準過大，使得鏈路計算和系統層的模擬結果出現大幅誤差。

四、另外，現有文獻的天線模型不僅未考慮可重構智慧面的物理限制以及硬體劣變，也沒有考慮到單元的互耦效應及基板的邊界條件。而這些劣變如何影響可重構智慧面的實際效率，仍然是一個尚待解決的問題。因此，透過本論文所建立的可重構智慧面模型，結合三維射束追蹤模擬軟體，可以更準確得到布建可重構智慧面通訊環境的電波分布。

五、本論文首先探討天線模型的誤差的原因。實際上無線網路的布建，基地台是以球面波的方式照射在可重構智慧面，而不是如陣列天線的饋入電路將電波饋入於每支天線結構體。因此，以雷達散射觀點來處理可重構智慧面的再輻射特性，是較接近實際運作的方法。於是，本論文從雷達截面積的觀點，建立可重構智慧面的三維雷達截面積，模型與模擬誤差僅有0.7~1.1 dB。

六、接著，本論文探討可重構智慧面的單元數量、反射角度和波束寬等參數對於散射特性的影響，成功建立了尺寸縮放規則(size scaling rule)。並且將模型嵌入於三維電磁射線追蹤法，探討在毫米波通訊場域改善電磁環境之的應用效能。在一研究大樓的走廊中庭場域中布建可毫米波重構智慧面。結果顯示準確率高達94.9%。

授權金及衍生利益金

可議

廠商資格/條件

一、產業類別：資通訊業

二、應具備之專門技術：微波電路設計、微波產品建置

三、應有之機具設備：網路分析儀、天線量測平台

四、應有之研究或技術人員人數：10人

五、資本額/營業地區：1000萬/台灣地區

六、其他條件：無

發明人聯繫資料

授權案主持人：林士程教授

所屬系所/單位：電機系

電話：(05)2720411 #16602

傳真：(05)272-2908

e-mail：sclinee@ccu.edu.tw