中科亿海微可重构智能超表面电磁单元控制方案：多维调控电磁波，助力6G无线中继

可重构智能超表面（RIS）技术是一种新兴的人工电磁表面技术，它通过可编程(kěbiānchéng)的方式(fāngshì)对电磁波进行智能调控(tiáokòng)，具有低成本、低能耗、可编程、易部署等特点。通过构建(gòujiàn)智能可控无线环境，有机会突破传统无线通信的约束，给未来6G通信带来一种全新的范式。 中科(zhōngkē)亿海微电子科技（苏州(sūzhōu)）有限公司（以下简称“中科亿海微”）创新推出基于FPGA的可重构智能(zhìnéng)超表面电磁单元控制方案，以“多维动态调控(tiáokòng)+智能环境重构”为核心，具备多通道同步并行控制能力，可用于控制入射到智能超表面上可重构PIN二极管元件(yuánjiàn)的相位和幅度，从而重新配置入射无线电(wúxiàndiàn)信号的传播并实现“智能无线电环境”。 本方案(fāngàn)采用简易的控制模块设计，具有通道间延迟低、可大规模拓展、低成本等优势(yōushì)，可支持5G/6G通信(tōngxìn)领域，以及相关的工业自动化、物联网、能源管理、安全监控、物流和仓储、农业和环境监测、航天领域、医疗等领域，对(duì)电磁波频率(pínlǜ)、相位、幅度(fúdù)、极化方式及波束指向等多维度实时精准调控的应用需求，加速推进智能(zhìnéng)超表面无线通信系统的开发与部署，缩短开发周期，降低开发难度和资源投入。随着6G通信的加速创新发展，中科亿海微正(wēizhèng)持续专注智能超表面电磁控制技术的研究和应用场景的探索，助力更多行业实现6G通信类产品的实物化，推动用户产品快速(kuàisù)上市。 图 可(kě)重构智能超表面电磁单元控制板--通道电压并行控制版 ● 直接信息调制：在无线通信中，利用智能超表面单元直接将数字信息调制到射频载波上，降低硬件(yìngjiàn)复杂度和成本，适用于大规模发射机和无源物(wúyuánwù)联网，实现低成本、高效率的数据传输(shùjùchuánshū)； ● 智能无线环境：提高无线信道增益，提升信号质量及空间复用，构建智能无线环境。有助于克服非(fēi)视距传输问题，服务边缘用户，增强通信安全，促进感知定位(dìngwèi)，优化无线通信性能(xìngnéng)和安全性； ● 可配置通道数，最大支持1024个(gè)通道的(de)IO独立控制，通道间同步抖动小于20ns； ● 支持三种工作模式(móshì)：固定参数数据，周期≥0.2us的通道状态(zhuàngtài)控制；上位机可发送1024bit数据，秒级(miǎojí)更新(gēngxīn)1024通道状态；固化最多32个1024bit矩阵，32种按键切换通道状态； ● 控制板输入控制接口(jiēkǒu)支持100/10Mbps的以太网(yǐtàiwǎng)接口及串口； ● 64Kb板载存储控制数据容量(róngliàng)； ● 配置LED灯显示(xiǎnshì)各通道通断状态； ● 支持(zhīchí)控制板输出电压信号的幅值(fúzhí)和极性。PIN二极管正偏时输出电压0.5-3V，反偏时1-26V。所有通道输出电压一致。 可重构智能超表面电磁单元控制板采用中科亿海微亿海神(hǎishén)针®EQ6HL130P芯片，可实现(shíxiàn)控制板数字IO接口的数据输入/输出，以及数字信号的通信(tōngxìn)控制功能，具有高性能、低功耗、高性价比(gāoxìngjiàbǐ)的显著特点。 图 亿海神针EQ6HL130P芯片(xīnpiàn) EQ6HL130P芯片特点(tèdiǎn)： ● 有效系统门(mén)容量达到1350万门； ● 芯核电压(diànyā)1.1V，I/O标准(biāozhǔn)电压3.3V/2.5V/1.8V/1.5V-LVTTL/LVCMOS； ● 具备(jùbèi)1200个(gè)4.5Kb嵌入式存储单元，最大存储容量5400Kb； ● 具备240个高速(gāosù)18×18位乘法器； ● 具有(jùyǒu)8个可编程PLL，最高时钟管理频率可达500MHz； ● 最多可提供16路全局时钟(shízhōng)信号； ● 最(zuì)大可提供498个可编程用户I/O，最多提供249对LVDS差分端口； ● 封装(fēngzhuāng)形式：CSG484/FGG676/FGG484； ● 工作温度(gōngzuòwēndù)：-40℃-100℃。 随着6G技术(jìshù)的(de)不断进步和应用场景的持续拓展，可重构智能超表面电磁单元控制板(kòngzhìbǎn)将(jiāng)迎来更广阔的发展空间。中科亿海微作为国内领先的全国产FPGA芯片设计及应用方案开发(kāifā)企业(qǐyè)，凭借深厚的技术积累和创新能力，有实力为通信产业提供定制化和高性价比的解决方案，丰富国内在该领域的技术储备，赋能6G网络无线中继应用场景的多维电磁波调控。 中科亿海微电子科技（苏州）有限公司，是“可编程(kěbiānchéng)芯片与智能微系统”技术领域的高新技术(gāoxīnjìshù)企业(qǐyè)，于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为技术特色(tèsè)，以FPGA、自(zì)适应SoC、可重构计算系统等产品设计与服务为主营业务，是苏州市姑苏领军企业、江苏省潜在(qiánzài)独角兽企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。 公司坚持全正向设计技术路线，自主研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路(diànlù)IP核(hé)、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统，提供具有高性能和自适应(shìyìng)计算的行业解决方案和集成电路设计服务，满足智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电(guǎngdiàn)传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务(yèwù)领域的应用需要。（咸宁新闻网(xīnwénwǎng)）