[发明专利]一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法及装置

权利要求书

1.一种非视距环境下的电磁能量聚焦装置，其特征在于：包括电磁功能控制器、电磁发射器和电磁超表面模块A，所述电磁超表面模块A布设在非视距环境中，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面模块A上设置多个超贴片单元，多个超贴片单元均与一个IOT网关互联，IOT网关与电磁功能控制器互联，电磁功能控制器与电磁发射器互联；

所述电磁发射器与电磁超表面模块A之间至少设置一个电磁超表面模块B，电磁超表面模块B上设置多个超贴片单元，多个超贴片单元均与一个IOT网关互联，IOT网关与电磁功能控制器互联；

所述电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块B的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块B发射电磁波；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块B，使电磁超表面模块B具备电磁波完全反射功能；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块A，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能；电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块B的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块B发射电磁波；通过IOT网关控制电磁超表面模块B反射的电磁波辐射到电磁超表面模块A上，并形成电磁超表面模块A的参考波；电磁功能控制器根据k个需要聚焦的焦点的位置，以及电磁超表面模块A的位置信息并集合电磁超表面模块A的参考波参数，预先设置具备电磁波全息功能的电磁超表面模块A；电磁超表面模块A在参考波的入射下，便会在电磁超表面模块A上形成了获得k个焦点应该具备的场的分布，即在相应的位置形成了k个焦点，达到了能量聚焦。

2.一种非视距环境下的电磁能量聚焦方法，其特征在于：包括：

ST1：在非视距环境下布设电磁超表面模块A和至少一个电磁超表面模块B，电磁超表面模块A布设在k个需要聚焦的焦点附近，电磁超表面模块B布设在电磁发射器和电磁超表面模块A之间，电磁超表面模块A和电磁超表面模块B上均设置多个超贴片单元，相应电磁超表面模块上的多个超贴片单元均与其对应的一个IOT网关互联；

ST2：各个IOT网关均与电磁功能控制器互联，电磁功能控制器与电磁发射器互联；

ST3：电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块A，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能；电磁功能控制器通过IOT网关控制电磁超表面模块B，使电磁超表面模块B具备电磁波完全反射功能；

ST4：电磁功能控制器根据电磁发射器与电磁超表面模块B的位置信息，通过无线控制链路控制电磁发射器朝向电磁超表面模块B发射电磁波；通过IOT网关控制电磁超表面模块B反射的电磁波辐射到电磁超表面模块A上，并形成电磁超表面模块A的参考波；

ST5：电磁功能控制器根据k个需要聚焦的焦点的位置，以及电磁超表面模块A的位置信息并集合电磁超表面模块A的参考波参数，预先设置具备电磁波全息功能的电磁超表面模块A；

ST6：根据ST5，电磁超表面模块A在参考波的入射下，便会在电磁超表面模块A上形成了获得k个焦点应该具备的场的分布，因此，即在相应的位置形成了k个焦点，达到了能量聚焦的效果。

3.根据权利要求2所述的非视距环境下的电磁能量聚焦方法，其特征在于：所述ST3中，使电磁超表面模块A具备电磁波全息功能的过程包括：

1）、首先把需要聚焦的k个焦点看作一个个点源，每个点源对应在电磁超表面模块A上需要有一个电磁场的分布；

2）、上述电磁场的分布之和即形成k个焦点时，所对应的电磁超表面模块A上应该具有的电磁场总的分布；

3）、把电磁发射器发射的电磁波或电磁超表面模块B反射到电磁超表面模块A上的波称作参考波，参考波与电磁超表面模块A上应该具有的电磁场总的分布形成干涉，即可以得到电磁超表面模块A的设置，也就是说通过电磁功能控制器控制电磁超表面模块A具有形成干涉条纹的设置，即记录以上干涉条纹；

4）、当参考波入射具备电磁波全息功能的电磁超表面模块A时，通过参考波与具备电磁波全息功能的电磁超表面模块A的干涉条纹作用，即会在电磁超表面模块A上形成“电磁超表面模块A上应该具有的电磁场总的分布”；

5）、总的电磁场分布即会在k个相应位置形成k个具体的焦点。