[发明专利]一种基于固态等离子体的智能墙壁结构

说明书

本发明涉及一种基于固态等离子体的智能墙壁结构，该智能墙壁有五层结构组成，其中第一、第三层为固态等离子层，第二、第四层为介质基板，第五层为铜质背板。用户可根据环境需求控制智能墙壁的开关，使其可实现吸波器和平面反射阵列天线的功能。当该智能墙壁作为吸波器使用时，可吸收特定频段的能量或信号，即屏蔽“不需要”的信号，所吸收的能量转化为电能，为用户提供生活用电或为自身系统供电；当智能墙壁作为平面反射阵列天线使用时，能动态实现多频、多波束，可作为信号传输的基站或中继站。本发明的优势在于，同一器件上能够实现能量采集与吸收、电磁屏蔽和信号传输与调控等功能，实现了节能减排，提高了空间利用率。

技术领域

本发明涉及一种基于固态等离子体的智能墙壁结构，属于电子通信领域和智能建筑领域，特别是微波器件技术、射频系统前端技术等领域。

背景技术

随着现代城市的快速发展，摩天大楼的建造往往没有进行有效的电磁测试，可能会对已有的通信基站发出的信号产生干扰，这种情况下设备运营商会调试基站或架设新的基站，增大了工程量并增加了成本。再者，用户与用户间的通信由天线发射到基站，再由基站传递给用户，因此移动通信必须有基站天线的配合才能完成。由于环境和人口布因数，在实际通信要求中，还需建设中继站对信号进行接收和转发，以确保传输信号的质量，解决普通电台与电台之间因距离而不能通联的制约。某些情况下，红外波段的电磁波会使摩天大楼内温度升高，从而使楼内通过空调等方式进行温度调节，造成二次浪费，不能使这些电磁波得到有效的利用。此外随着信息技术的发展，无线通信中的基本器件，如医疗、保健以及常用消费级的电子产品都对电子器件有电子兼容的需求，都需要屏蔽“不需要的”电磁信号，传统方法是在室内或室外架设电磁屏蔽设备，进行特定频段或某段频段内的电磁屏蔽。传统的工艺不能在同一器件上实现信号传输、能量吸收、能量采集和电磁屏蔽等功能，若在同一地点实现这些功能，需要单独设计天线、能量采集器和吸波器，势必造成资源的浪费，并使空间利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种基于固态等离子的智能墙壁结构，用户可根据环境需求控制智能墙壁的开关使其能实现能量吸收转换、信号屏蔽、波束定向反射等功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种基于固态等离子体的智能墙壁结构，包括依次层叠的固态等离子层、介质基板及铜质背板；所述固态等离子层及介质基板至少具有两层，并分别层叠，所述铜质背板置于最下层的介质基板底部；所述智能墙壁包括五层结构，第一、三层为固态等离子层，第二、四层为介质基板，第五层为铜质背板。

所述智能墙壁采用固态等离子体设计，作为吸波器或平面反射阵列天线使用，通过调控固态等离子体以改变智能墙壁的工作状态，即改变所述吸波器的吸收频段或所述平面反射阵列天线的工作频率和反射波束的方向。

其中，智能墙壁工作时，所述第一固态等离子层与第一介质基板形成吸波器，所述二固态等离子层与第二介质基板形成平面反射阵列天线，且所述第二固态等离子层为平面反射阵列天线的单元或吸波器的反射板。

本发明的优势在于，用户可根据环境需求自行控制智能墙壁的开关使其分别实现吸波器和平面反射阵列天线的功能，同一器件上能够实现能量采集与吸收、电磁屏蔽和信号传输与调控等功能，实现了节能减排，提高了空间利用率。

本发明进一步限定的技术方案是：所述智能墙壁作为吸波器使用时，吸收能量或信号，所述能量的频段为能够吸收微波波段到可见光波段，并根据用户需求进行选择，自主决定要屏蔽的上述波段中的信号，所吸收的能量先通过能量转换器转化为电能，并将其传输到蓄电池，再通过逆变器转化为交流电，为用户提供生活用电或为自身系统供电；

当智能墙壁作为平面反射阵列天线使用时，用户根据环境需求调控天线工作的频段和反射波束的方向，作为信号传输的基站或中继站，实现动态多频、多波束扫描。