[發明專利]一種光驅動的智能超表面控制裝置

在審

• 申請號: 202111355038.7
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114070410A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 楊會平;章秀銀;曾昕菟;毛春旭
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;華南理工大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/54;H04B10/29;H04B7/145
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種光驅動的智能超表面控制裝置，包括

由多個陣列子單元構成的智能超表面；

多個壓控變容二極管，每個壓控變容二極管集成在智能超表面的每個子陣列單元中，通過電壓改變壓控變容二極管的電容值即可改變智能超表面陣列子單元的諧振頻率，實現不同的相位補償角，達到對傳輸電磁波信道調控的目的；

其特征在于，還包括：

一可調光源陣列模塊，每個可調光源產生一路強度可調的光信號，且對應控制智能超表面的一個陣列子單元，這樣，可調光源陣列模塊產生多路光信號；

一光電轉換模塊，可調光源陣列模塊產生的多路光信號照射到光電轉換模塊上，進行光電轉換，分別產生與光信號同比例幅值的微弱電流，一路微弱電流信號通過串聯的電壓轉換電路之后轉變為一路弱模擬電壓信號，這樣產生多路弱模擬電壓信號；

一電壓放大模塊，由電源調理電路和電壓放大電路兩部分組成；電源調理電路與外部電壓源直接相連，用以保證電壓放大電路具備穩定的供電電壓，電壓放大電路的輸入信號為光電轉換模塊產生的多路弱模擬電壓信號，其放大倍數由供電電壓、輸入電壓和變容二極管的伏安特性共同決定；電壓放大電路分別對多路弱模擬電壓信號進行放大，產生多路改變壓控變容二極管電容值的電壓信號，并輸出給對應的壓控變容二極管。

2.根據權利要求1所述的光驅動的智能超表面控制裝置，其特征在于，所述可調光源陣列模塊為一個光強度可以動態調制的LED光源陣列，LED光源陣列的每個LED光源都能夠獨立產生光強度可以動態調制的白色光，且每個LED光源對應控制一個智能超表面的陣列子單元。

3.根據權利要求2所述的光驅動的智能超表面控制裝置，其特征在于，所述光電轉換模塊內部包含若干個光電轉換小模塊，且小模塊的數量與LED光源陣列的LED數量一致，即一個獨立LED光源對應控制一個光電轉換小模塊；

每個光電轉換小模塊包括光敏電路和電壓轉換電路兩部分，其中光敏電路選用OsramBPW34型光敏二極管，其作用是將LED光源發出的不同強度白光轉換為同比例的光電流；電壓轉換電路核心上為一串聯電阻，它能夠將光敏電路的光電流轉換為低幅值的模擬電壓信號。

4.根據權利要求3所述的光驅動的智能超表面控制裝置，其特征在于，智能超表面下為電壓放大模塊、光電轉換模塊，并集成為一體，光電轉換模塊的一光敏電路與LED光源陣的一LED光源對應，并間隔一定距離，實現非接觸式光驅動控制。