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(jìshù)是一种新兴(xīnxīng)的(de)人工电磁表面技术，它通过可编程的方式对电磁波进行智能调控，具有(yǒu)低成本、低能耗、可编程、易部署等特点。通过构建智能可控无线环境，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。 中科亿海微电子科技（苏州）有限公司（以下简称“中科亿海微”）创新(chuàngxīn)推出基于FPGA的可重构(zhònggòu)智能超表面电磁(diàncí)单元控制方案(fāngàn)，以“多维动态(dòngtài)调控+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二极管元件的相位(xiàngwèi)和幅度，从而重新配置入射无线电信号的传播并实现“智能无线电环境”。 本方案采用简易的(de)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，可支持5G/6G通信领域，以及相关的工业(gōngyè)自动化、物联网、能源管理、安全监控、物流和(hé)仓储(cāngchǔ)、农业和环境监测、航天领域、医疗等领域，对电磁波频率、相位(xiàngwèi)、幅度、极化方式及波束指向等多维度实时精准调控的应用需求，加速推进智能超(chāo)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，中科亿海微正持续专注(zhuānzhù)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(chǎnpǐn)的实物化，推动用户(yònghù)产品快速上市。 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(biǎomiàn)单元直接将(jiāng)数字信息调制到射频载波上，降低硬件复杂度和(hé)成本，适用于大规模发射机和无源物联网，实现低成本、高效率的数据传输； ● 智能无线(wúxiàn)环境：提高无线信道增益，提升信号质量及空间(kōngjiān)复用，构建智能无线环境。有助于克服非视距传输问题，服务边缘用户，增强通信安全(tōngxìnānquán)，促进感知定位，优化无线通信性能和安全性； ● 可配置通道数(shù)，最大支持1024个通道的IO独立控制，通道间(jiān)同步抖动小于20ns； ● 支持三种工作模式：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，秒级更新1024通道状态；固化最多(zuìduō)32个1024bit矩阵(jǔzhèn)，32种按键切换(qièhuàn)通道状态； ● 控制板输入控制接口支持100/10Mbps的(de)以太网接口及(jí)串口； ● 64Kb板载存储(cúnchǔ)控制数据容量； ● 配置LED灯显示各通道(tōngdào)通断状态； ● 支持控制板输出(shūchū)(shūchū)电压信号的幅值和极性。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(kòngzhì)板(kòngzhìbǎn)采用中科亿海微亿海神针®EQ6HL130P芯片，可实现控制板数字IO接口的数据(shùjù)输入/输出，以及数字信号的通信控制功能(gōngnéng)，具有高性能、低功耗、高性价比的显著特点。 图 亿(yì)海神针EQ6HL130P芯片 EQ6HL130P芯片特点(tèdiǎn)： ● 有效(yǒuxiào)系统门容量达到1350万门； ● 芯核(xīnhé)电压(diànyā)1.1V，I/O标准电压3.3V/2.5V/1.8V/1.5V-LVTTL/LVCMOS； ● 具备(jùbèi)1200个4.5Kb嵌入式存储单元，最大存储容量(cúnchǔróngliàng)5400Kb； ● 具备240个高速18×18位(wèi)乘法器； ● 具有8个可编程(kěbiānchéng)PLL，最高时钟管理频率可达500MHz； ● 最多可提供16路全局时钟信号(xìnhào)； ● 最大可提供(tígōng)498个可编程用户I/O，最多提供249对LVDS差分端口(duānkǒu)； ● 封装形式(xíngshì)：CSG484/FGG676/FGG484； ● 工作温度(gōngzuòwēndù)：-40℃-100℃。 随着6G技术的不断进步和(hé)应用场景(chǎngjǐng)的持续拓展，可重构智能超表面电磁单元控制板将迎来更广阔的发展空间。中科亿海微作为(wèi)国内领先的全国产FPGA芯片设计及应用方案开发企业，凭借深厚的技术积累和创新能力(chuàngxīnnénglì)，有实力为通信产业提供定制化(huà)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(zhōngjì)应用场景的多维电磁波调控。 中科亿海微电子科技（苏州(sūzhōu)）有限公司，是(shì)“可编程芯片与智能微系统”技术领域的(de)高新技术企业(qǐyè)，于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核(hé)与EDA工具”为技术特色，以FPGA、自适应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、江苏省潜在独角兽(dújiǎoshòu)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(zì)主研制具有(jùyǒu)高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片(xīnpiàn)、EDA软件与可重构系统，提供具有高性能和自适应计算的行业解决方案和集成电路设计服务，满足智能制造(zhìzào)、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车(qìchē)电子、广电传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务领域的应用需要。（咸宁(xiánníng)新闻网）