本文版權為《郵電設計技術》所有，如需轉載請聯(lián)系《郵電設計技術》編輯部
摘 要：可重構智能表面（RIS）通過智能調(diào)控電磁波，解決了傳統(tǒng)無線信道的傳輸局限，為構建智能可編程的無線環(huán)境提供了可能。詳細闡述了RIS在高精度定位、車聯(lián)網(wǎng)通信、安全通信等多個新型應用領域的潛力。RIS以其低成本、低能耗、可編程和易部署的特性，為無線通信領域的未來發(fā)展提供了廣闊的應用前景。
關鍵詞：RIS；高精度定位；車聯(lián)網(wǎng)；無人機通信
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2025.06.009
RIS背景
在近年來新興的技術革新中，可重構智能表面（Reconfigurable Intelligent Surfaces，RIS）憑借其顯著的優(yōu)勢嶄露頭角，這些優(yōu)勢包括成本低、能耗低、可編程和支持快速部署。RIS能夠動態(tài)調(diào)整其電磁屬性，進而開啟了一系列超越傳統(tǒng)超材料極限的功能。RIS通常由大量精細設計的電磁單元矩陣構成，它通過精細控制這些單元上的可調(diào)節(jié)組件，智能化地調(diào)控電磁波，實現(xiàn)對電磁場強度、相位、極化方向乃至頻率的精確控制。
RIS的引入為無線傳輸環(huán)境帶來了革新的可能，它旨在構建一個智能且可編程的新型無線通信環(huán)境。RIS具有如下2個獨特優(yōu)勢：首先，它能有策略地優(yōu)化信道的隨機散射，從而提升無線系統(tǒng)的復用效率；其次，通過精確控制信號的三維路徑和相位聚合，RIS強化了信號強度，提升了整體的通信傳輸性能。因此，RIS的應用對于擴展無線網(wǎng)絡覆蓋、緩解頻率重疊問題、減少局部盲區(qū)，并促進無線通信環(huán)境的自適應重構至關重要。隨著RIS技術的發(fā)展，未來的網(wǎng)絡平臺正朝著以軟件驅(qū)動的可重構智能體系演進，這種靈活性使其能夠適應通信環(huán)境變化并提供定制化服務。
RIS具備多方面的潛力，包括電磁能量管理、安全防護、減小電磁干擾、支持無源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、支持無線能量傳輸以及增強定位感知等。RIS甚至能將基帶信息直接映射到射頻載波，促進新型陣列發(fā)射器架構的設計，大大簡化硬件系統(tǒng)的設計。
