通过1位量化技术实现具有薄液晶层的主动可重构智能表面

《Scientific Reports》：Implementing an active reconfigurable intelligent surface with a thin liquid crystal layer through 1-bit quantization

　　

摘要

本文提出了一种基于液晶（LC）和康宁玻璃的可重构智能表面（RIS）的概念验证设计，用于无线通信应用。该RIS由特殊设计的镀铜玻璃基板以及夹在两层玻璃基板之间的液晶材料组成。厚度为20微米的液晶层位于上下康宁玻璃片之间。尽管20微米的间隙相对于工作频率来说非常小（以往的研究使用的间隙大于100微米），但我们在设计的频率范围内施加10伏电压时，仍实现了超过180度的相位偏移。我们提出的这一概念可以通过将入射电磁波反射到所需方向来增强无线通信覆盖范围，从而通过简单改变不同驱动电压下液晶分子的方向来确保信号传播路径。此外，与现有的基于半导体的电子设备和印刷电路板（PCB）制造工艺相比，传统的LCD制造技术可以显著降低成本并支持更大的尺寸。