一种光电增强柔性结构及应急通信系统

本发明属于可重构智能表面，具体涉及一种光电增强柔性结构及应急通信系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，无线通信技术在各个领域得到了广泛应用。其中，应急通信系统作为保障公共安全和社会稳定的重要基础设施，其性能与可靠性至关重要。目前，传统应急通信系统主要依赖于卫星通信、光通信或应急通信车辆来实现信息的快速传递。然而，这些现有技术方案在某些极端环境下，如地震后的城市废墟、洪水淹没的低洼地区等存在明显的缺点，如信号覆盖不全、通信中断频繁、设备携带不便等问题，难以满足快速、稳定、持续的通信需求。

2、现有的解决应急通信的技术方案是基于可重构智能表面(reconfigurableintelligent surface，ris)的智能应急通信系统，包括无人机(unmanned aerialvehicle，uav)和基站(base station，bs)，uav和bs之间连接有ris模块，该ris模块平面内嵌入有多个无源反射元件，用于动态调整反射信号相位和振幅。ris模块可以设置在建筑物、车辆以及基础设施内，uav与bs之间采用非视距(non-line-of-sight，nlos)传输模型或者视距(line-of-sight，los)传输模型进行传输。

3、目前，已有的ris主要基于纯电子或纯光学方案实现，虽然取得了一定的效果，但仍存在一些问题，例如应用场景单一，不能适应多种复杂环境。另外，已有的ris由于其刚性基底，不能适应全地形，使ris模块的安装，携带和运输的成本高、耗时长。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种光电增强柔性结构及应急通信系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供了一种光电增强柔性结构，包括：柔性基底以及设置在所述柔性基底上的反射面；其中，所述反射面为包括光反射模块和电磁波反射模块的光电混合ris。

3、在本发明的一个实施例中，所述反射面中所述光反射模块和电磁波反射模块的面积占比为1:1。

4、在本发明的一个实施例中，所述反射面包括多个呈阵列排布的反射单元，相邻所述反射单元之间通过导线连接；

5、所述反射单元包括多个光反射模块和多个电磁波反射模块，其中，所述多个电磁波反射模块相连形成网状结构，每个所述光反射模块对应嵌套在所述网状结构中的每个网格内。

6、在本发明的一个实施例中，所述光反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形。

7、在本发明的一个实施例中，所述反射单元为矩形或雪花状。

8、在本发明的一个实施例中，所述反射面包括相邻设置的电反射单元和光反射单元，其中，

9、所述电反射单元包括多个呈阵列排布的电磁波反射模块，相邻所述电磁波反射模块之间通过导线连接；

10、所述光反射单元包括多个呈阵列排布的光反射模块，相邻所述光反射模块之间通过导线连接。

11、在本发明的一个实施例中，所述电磁波反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形，所述光反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形。

12、在本发明的一个实施例中，所述光反射模块为聚四氟乙烯漫反射板或硫酸钡漫反射板。

13、在本发明的一个实施例中，所述柔性基底材料为聚脂薄膜或聚酰亚胺。

14、本发明提供了一种应急通信系统，包括电磁波信号发送端、阵列光源以及上述任一项实施例所述的光电增强柔性结构。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、1.本发明的光电增强柔性结构，通过光电混合ris能够同时增强自由空间光(freespace optical，fso)和射频(radio frequency，rf)通信，使信号传输更加有保障，在单一通信方式不可用的情况下，能更快速的切换通信方式，不中断用户的通信。光电混合ris的光反射模块对光进行漫反射通信，不仅可以辅助增强信号，还可以在夜晚充当灾区人民的灯光，使通信覆盖范围扩大，同时电磁波反射模块实现rf通信，使通信更具质量保障。

17、2.本发明的光电增强柔性结构，使用柔性材料作为光电混合ris的基底，可以适应各种地形，方便安装，携带和运输。

18、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

技术特征：

1.一种光电增强柔性结构，其特征在于，包括：柔性基底以及设置在所述柔性基底上的反射面；其中，所述反射面为包括光反射模块和电磁波反射模块的光电混合ris。

2.根据权利要求1所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述反射面中所述光反射模块和电磁波反射模块的面积占比为1:1。

3.根据权利要求1所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述反射面包括多个呈阵列排布的反射单元，相邻所述反射单元之间通过导线连接；

4.根据权利要求3所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述光反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形。

5.根据权利要求3所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述反射单元为矩形或雪花状。

6.根据权利要求1所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述反射面包括相邻设置的电反射单元和光反射单元，其中，

7.根据权利要求6所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述电磁波反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形，所述光反射模块为矩形、圆形、三角形或正多边形。

8.根据权利要求1所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述光反射模块为聚四氟乙烯漫反射板或硫酸钡漫反射板。

9.根据权利要求1所述的光电增强柔性结构，其特征在于，所述柔性基底材料为聚脂薄膜或聚酰亚胺。

10.一种应急通信系统，其特征在于，包括电磁波信号发送端、阵列光源以及如权利要求1-9任一项所述的光电增强柔性结构。

技术总结本发明公开了一种光电增强柔性结构及应急通信系统，涉及可重构智能表面技术领域，该光电增强柔性结构包括：柔性基底以及设置在柔性基底上的反射面；其中，反射面为包括光反射模块和电磁波反射模块的光电混合RIS。本发明的光电增强柔性结构，通过光电混合RIS能够同时增强FSO和RF通信，使信号传输更加有保障，在单一通信方式不可用的情况下，能更快速的切换通信方式，不中断用户的通信。光电混合RIS的光反射模块对光进行漫反射通信，不仅可以辅助增强信号，还可以在夜晚充当灾区人民的灯光，使通信覆盖范围扩大，同时电磁波反射模块实现RF通信，使通信更具质量保障。技术研发人员：岳鹏,王祥如,徐东苓,程文驰受保护的技术使用者：西安电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29