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[发明专利]一种MIMO系统中最佳天线间距的计算方法及系统-CN202310423902.5在审
发明人：张翠翠;张安学;王硕;张明;刘晓波;衣建甲;朱士涛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H04B7/0413 文献下载
摘要：本发明公开一种MIMO系统中最佳天线间距的计算方法及系统，方法包括以下步骤：在随机几何信道模型下，建立信道矩阵和天线矢量矩阵、多径簇环境矩阵的关系；建立发端天线矢量矩阵和离去角、发送天线间距的关系；建立收端天线矢量矩阵和到达角、接收天线间距的关系；MIMO系统中，综合考量信道矩阵的条件数和矩阵的奇异值的平方和作为优化目标，设定为全向天线情况下，计算求解最优的天线间距，得到最好的MIMO信道；将问题分为发送天线数量等于环境簇数量、发送天线数量大于环境簇数量、发送天线数量小于环境簇数量三种情况求解，得到对应三种情况下的最佳天线间距；定量的分析了天线矢量矩阵对信道矩阵条件数的影响，给出了最佳的天线间距。
一种 mimo 系统最佳天线间距计算方法

[发明专利]一种频率选择性信道中最优天线方向图的计算方法及系统-CN202310425428.X在审
发明人：张翠翠;王硕;张安学;张明;刘晓波;衣建甲;朱士涛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H04B7/0426 文献下载
摘要：本发明公开一种频率选择性信道中最优天线方向图的计算方法及系统，方法包括以下步骤：天线方向图进行频率和空间的二维建模：将关注的空间区域按球面划分为M×N个空间区域，在每一份空间区域里，天线的辐射特性相同；基于发送端和接收端的下行链路系统，建立天线方向图矩阵、多径环境矩阵和信道矩阵的关系；列出频率选择性信道下信道容量和天线方向图、多径环境的关系；使信道容量最大的天线方向图为最优天线方向图，约束为发射天线的总功率为P，得到优化问题；解算优化问题德得到最优的天线方向图并确定发端天线的功率分配，给出了频选信道下最优的天线方向性；给出了频选信道下无线环境可以达到的容量上界。
一种频率选择性信道最优天线方向图计算方法系统

[发明专利]一种异常反射和波束分裂切换的超构光栅-CN202211700712.5在审
发明人： 衣建甲;戴若雨;轩珊;朱丽娜;朱士涛;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明涉及微波技术领域，具体为一种异常反射和波束分裂切换的超构光栅，包括若干周期结构单元，通过周期结构单元中第一非重构模块和第二非重构模块的设置，使两者的阻抗密度同时满足两种状态，通过重构模块的PIN二极管开关状态的切换，可以灵活地控制线负载阻抗密度和线电流，实现衍射级能量分布的动态控制。整个结构采用金属线对PIN二极管进行统一控制，无需连续的偏置电压设计，无需复杂的偏置网络设计，馈电线路简单，固有损耗低，外部控制电路简化，适用于大规模实施。解决现有超构光栅因变容二极管具有很高的固有损耗，且需要连续的偏置电压，导致偏置网络复杂，电路设计困难，不适于大规模实施的问题。
一种异常反射波束分裂切换光栅

[发明专利]一种基于超光栅的电磁吸波体-CN202310082782.7在审
发明人： 衣建甲;谭震;王世雄;朱士涛;陈晓明;施宏宇;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01Q17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超光栅的电磁吸波体，包括：若干个超构单元；若干个超构单元依次进行连接；超构单元包括反射板、介质基板和电磁波吸波材料；电磁波吸波材料设置在介质基板上；所述介质基板设置在反射板上。本发明所提出的超光栅吸波体仅用简单的导体或ITO膜就可以完成相应的超构原子设计，在选择的频率下可以对应着不同的吸波带宽。本发明结构简单，易于设计、加工和集成，具有高效的吸波能力，克服了超材料吸波体结构复杂，设计加工困难等问题，在电磁隐身，电磁屏蔽等领域具有重要的应用价值。
一种基于光栅电磁吸波体

[发明专利]一种基于钙钛矿材料的太赫兹可调吸波超表面结构-CN202211730352.3在审
发明人： 衣建甲;卢施旭;史昀祺;郭诚;陈晓明;张安学;施宏宇 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于钙钛矿材料的太赫兹可调吸波超表面结构，包括若干单元结构，单元结构从底部向上依次包括金属底板、介质基板、钙钛矿层和蚀刻在钙钛矿层上的金属结构，所述金属结构包括圆环和圆环内部的十字，所述圆环内部在与十字对应的部分设置有突起，圆环的内部十字由两个相同的长方形垂直交叉组成。通过在钙钛矿层上蚀刻金属结构，使得位于下层的钙钛矿层可以通过改变外部激励实现可调吸波，实现特定频带对于电磁波的高效吸收，并且不需要外加电源，满足了可调吸波器件在实际应用中的便捷性。并且通过设置谐振单元的物理尺寸和材料参数，能够降低电磁波的反射，实现特定频带对于电磁波的高效吸收。
一种基于钙钛矿材料赫兹可调吸波超表面结构

[发明专利]一种极化独立可调的双极化方向图可重构天线-CN202211717537.0在审
发明人： 衣建甲;王珺锋;薛保义;朱丽娜;朱士涛;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H01Q21/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种极化独立可调的双极化方向图可重构天线，通过水平极化层和垂直极化层的特殊性，解决了采用单独重构器件的可重构天线每个极化只能一维扫描的问题。每个极化均可以在E面和H面进行二维偏转，即上下左右均可偏转。可重构天线调控的是表面电流，两个极化的天线分别位于介质基板的上下两表面，而表面电流无法穿过介质，因此双极化天线两个极化的调控互不影响。将可重构天线应用在基站阵列天线上时，由于两个极化可以同时向不同方向偏转，因此可以实现多波束天线，同时服务于不同方位的不同用户。在不增加阵列天线数量的前提下，大大提高基站天线的通信容量。作为方向图可重构天线，具备补偿阵列天线大角度扫描时增益塌陷的问题。
一种极化独立可调方向图可重构天线

[发明专利]基于形状记忆材料的可重构超构光栅-CN202310086333.X在审
发明人： 衣建甲;张芮萌;王思迪;魏梦园;李秦龙;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-07 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于形状记忆材料的可重构超构光栅，包括：电容型金属结构蚀刻于FR4介质基板的上表面；形状记忆可形变材料层设置在FR4介质基板的下表面；形状记忆可形变材料层设置在金属反射板上。本发明通过引入形状记忆可形变材料层进行超构光栅设计，降低了制造难度，减少了成本，不需要外加电源，不需要复杂的馈电。本发明通过改变单元阻抗密度的原理设计可重构超构光栅，实现精准出射角度控制及能量分配。
基于形状记忆材料可重构超构光栅

[发明专利]一种低剖面宽带天线及利用双模融合覆盖目标带宽的方法-CN202310121086.2在审
发明人：常乐;张恒;衣建甲 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01Q5/20 文献下载
摘要：本发明涉及信息通信技术领域，公开了一种低剖面宽带天线及利用双模融合覆盖目标带宽的方法，在贴片天线的一边添加短路柱，并在其添加短路柱的一侧加载寄生贴片，得到磁耦合形式的贴片天线，通过调整基板厚度和空气层高度，使得剖面尺寸降低的同时覆盖较宽的带宽范围。较传统的贴片天线而言会更广，覆盖相同的目标带宽时，天线的剖面高度会更低。相较于目前的宽带贴片天线的诸多方案而言，此技术方案所提出的天线结构更加简单，所用材料也比较常见，符合工业界加工和设计的需求，与此同时，该结构具有较强的结构稳定性和环境稳定性，非常适用于现当下空间尺寸狭小局促的终端设备。
一种剖面宽带天线利用双模融合覆盖目标带宽方法

[发明专利]一种双频独立调控超构光栅-CN202211700737.5在审
发明人： 衣建甲;轩珊;薛保义;张明;孟祥帅;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明涉及微波通信技术领域，具体为一种双频独立调控超构光栅，包括若干超构单元，所述超构单元在二维方向上呈周期排布，每一个超构单元包括介质基板、反射板和导体结构；该光栅可将超构单元的低频段等效为一个周期，两个高频响应导线等效为两个周期，使超构光栅可以同时在两个频段工作，每个频带中，超构单元具有独立的可变参数用来调整阻抗密度，从而实现所设计的特定响应。仅通过一个超构单元，即可实现对双频波束的独立调控，在两个频率下具有独立的参数可以实现对单元阻抗的控制，结构简单，易于实现；解决双频超构光栅的实现只能通过将两个频率下工作的单元交叠，或者通过设计有源超构光栅实现对频率的调控，结构较为复杂，难以实现的问题。
一种双频独立调控光栅

[发明专利]一种同频吸透一体化的可重构超表面-CN202211717535.1在审
发明人： 衣建甲;姬佳惠;王珺锋;董彩婕;朱丽娜;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种同频吸透一体化的可重构超表面，超表面的几何结构由两个通过由介质衬底隔开的可调电谐振器组成，变容二极管和PIN二极管分别嵌入在介质基底的顶部和底部上。当PIN二极管处于关断状态并且变容二极管被提供反向偏置电压时，AFSS被设计为在垂直入射时是透射性的。相反，当PIN二极管处于接通状态时，AFSS起到了吸收的作用。本发明打破了传统超表面介质下层多为整块金属地的设计思路，在介质下层引入了谐振结构实现吸波、透射功能的切换，同时在顶层引入变容二极管实现了同一频率下的吸波和透射状态的切换，二极管采用周期性地并联，因此少量的电压足以同时调节大型样机中的所有集总元件，制造简单，容易实现。
一种频吸透一体化可重构超表面

[发明专利]一种控制正交平面衍射图样的双极化超光栅-CN202211730334.5在审
发明人： 衣建甲;周唯;王世雄;常乐;郭诚;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种控制正交平面衍射图样的双极化超光栅，包括介质衬底，所述介质衬底上蚀刻金属光栅，所述金属光栅由若干超级单元组成，超级单元中包括若干十字形金属光栅，十字形金属光栅在超级单元的单个周期中沿正交方向上设置的数量相等，所述十字形金属光栅具有沿正交方向上的的对称轴，能够对应于两个正交线偏振态的共振。通过十字形金属光栅结构能够对横向电和横向磁极化波具有独立的响应，并且金属光栅包括若干超级单元组成，沿正交方向具有不同的周期结构，能够实现两个正交平面内多个传播衍射级之间的能量分配，实现两个垂直面上的波束能量分配。
一种控制正交平面衍射图样极化光栅

[发明专利]一种适配无线信道的天线方向图的计算方法及系统-CN202211468650.X在审
发明人：张翠翠;王硕;张安学;张明;刘晓波;衣建甲;朱士涛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H04B7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种适配无线信道的天线方向图的计算方法，方法为：对天线方向图进行离散建模：将空间球面分为相等的N份，在每一份空间角度里，天线的辐射特性相同；通信环境为基站和手机用户的下行链路，基站作为发送端的天线数量为Tx，手机用户作为接收端的天线数量为Rx，在随机几何信道模型下，建立天线方向图和信道矩阵，得出信道容量和天线方向图的关系，将信道容量作为系统的性能指标；使信道容量最大的天线方向图定义为对无线信道的最佳适配天线方向图，约束为发射天线的总功率为P；使用SVD分解和注水算法计算最优的天线方向图并确定各发送天线的功率分配；给出了适配无线信道的最优方向图，可作为天线综合的目标方向图。
一种无线信道天线方向图计算方法系统

[发明专利]一种利用可电调吸波超表面快速校准混响室相干带宽的方法-CN202110319600.4有效
发明人：陈晓明;薛威;衣建甲;董彩婕;陈娟 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： H04W24/06 文献下载
摘要：一种利用可电调吸波超表面快速校准混响室相干带宽的方法，在混响室中部署发射天线和接收天线，并在混响室的一个或多个腔壁上部署可电调吸波超表面；通过程序控制可电调吸波超表面的全部区域工作于全反射模式，测试并计算相干带宽，该相干带宽是可校准的最小值；通过程序切换可电调吸波超表面的全部区域工作于全吸收模式，测试并计算相干带宽，该相干带宽是可校准的最大值；确认目标相干带宽是否在可校准的范围内；比较目标相干带宽和上一步中计算的相干带宽，直到将混响室的相干带宽校准到目标相干带宽。本发明能够根据测试需求实现混响室相干带宽的快速校准，极大的提高了空口测试的自动化程度和测试效率。
一种利用可电调吸波超表面快速校准混响室相干带宽方法

[发明专利]一种衍射阶动态可调的超构光栅-CN202210842314.0在审
发明人： 衣建甲;戴若雨;轩珊;谭震;王静;陈晓明;张安学 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种衍射阶动态可调的超构光栅，涉及微波技术领域，解决了现有超构光栅结构只能够工作在特定的频段或者实现单一特定的功能的技术问题。该衍射阶动态可调的超构光栅包括第一基体、调节组件和反射板；多个调节组件直线阵列于第一基体的第一表面；调节组件包括直线阵列设置的多个导电调节板，以及设置于两个导电调节板之间的有源器件；有源器件的两端分别与相邻两个导电调节板连接，且相邻有源器件的设置方向相反；反射板设置于基体的与第一表面相对的第二表面。本申请提供的衍射阶动态可调的超构光栅实现了波束调控，使该超构光栅能够在大角度高效快速扫描和可重构波束领域发挥重要作用。
一种衍射动态可调光栅

[发明专利]基于形状记忆材料的频率可调超表面吸波器-CN202111188555.X有效
发明人： 衣建甲;魏梦园;朱丽娜;林梦兰;赵昕;董彩婕;史昀祺 -专利权人：西安电子科技大学芜湖研究院
申请日： 2021-10-12 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于形状记忆材料的频率可调超表面吸波器，用于解决现有可调吸波超表面需外加电源、难以馈电以及制造、加工、调控难的技术问题。该超表面吸波器由介质基板、印制在介质基板上下表面金属结构、形状记忆基板以及金属底板构成。其核心在于通过调节形状记忆材料的形状从而实现可调超表面吸波器的设计，本发明具有不需要外加电源、没有复杂的馈电结构、结构简单、易制备、成本低等优势，可用于无线通信宽带领域。
基于形状记忆材料频率可调表面吸波器

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