智能可控电磁表面信道建模

窦建武 陈艺戬 张楠 方敏 彭琳

（1.中兴通讯股份有限公司，深圳 518055；2.移动网络和移动通讯多媒体技术国家重点实验室，深圳 518055）

通过信道编码、自适应调制编码控制(adaptive m odulation control, AMC)/混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request, HARQ)、多天线和无线资源管理等方法来利用或克服无线信道环境的衰落特性，提高覆盖/容量/频谱效率等性能是目前无线通信系统主要采用的方法. 在6G研究中，由于超材料/智能可控电磁表面(intelligent controllable electromagnetic-surface, ICES)等领域研究的快速进展，智能控制和主动重构无线传播环境也成为可能[1]，为6G研究开拓了一个新的思路[2-3].

自然材料的电容率与磁导率通常与电磁波的频率有关，表征均匀介质在电磁场作用下的宏观响应，通常情况下均为正值. 电容率反映了介质在电场中发生极化对原电场的影响，磁导率反映了介质在磁场中发生的磁化对原磁场的影响. 而通过在关键物理尺度和微结构的周期(或非周期)设计(这些微结构远小于工作波长)，可以获得等效电容率εeff或等效磁导率μeff为负的人工材料[3-7]. 当εeff和μeff均为负值时被称为左手材料，此时波矢k与Poynting矢量S的方向相反；当εeff或μeff其一为负值时，介质表现出抑制传输波的行为和类似等离子体的现象[8]，以这种材料构成的表面等离子基元能够与结构表面的外加电场强烈耦合，产生许多新颖的电磁现象. 当超材料Z方向的尺寸远小于波长，而XY方向的尺寸与波长可比拟时，称其为超表面[9]. 被动超表面在结构确定后，其频率响应特性及等效电参数等就……