[发明专利]晶胞网络设计和操作

权利要求书

1.一种用于发送或接收信号的装置，其包括：

信号转换系统，其包括相互作用的晶胞的布置，其中每个晶胞具有一个或多个可调参数，所述一个或多个可调参数能调节以实现所述晶胞的在一个或多个操作频率中的每一个频率下的一个或多个可调阻抗值，并且在所述相互作用的晶胞的所述布置内的所述晶胞的所述相互作用能通过相互作用的矩阵来描述，所述相互作用的矩阵大致独立于所述晶胞的所述可调阻抗值。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个可调阻抗值中的每一阻抗值对应于针对所述晶胞中的在一个或多个操作频率中的一个频率下的每一晶胞的一或多个模式中的频域模式。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述信号包括电磁波，并且所述可调阻抗值是电气复阻抗。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述信号包括声波，并且所述可调阻抗值是声学复阻抗。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述一个或多个可调参数是能在设计阶段选择的，以调节所述晶胞的所述一个或多个可调阻抗值。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述一个或多个可调参数包括所述晶胞的一个或多个几何参数，且在所述设计阶段选择所述一个或多个几何参数以调节所述晶胞的所述一个或多个可调阻抗值。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述一个或多个可调参数包括所述晶胞的非金属夹杂物的一个或多个电磁特性，并且在所述设计阶段选择所述晶胞的所述非金属夹杂物的所述一个或多个特性，以调节所述晶胞的所述一个或多个可调阻抗值。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述非金属夹杂物是电介质夹杂物。

9.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，所述一个或多个可调参数是能动态调节的，以调节所述晶胞的所述一个或多个可调阻抗值。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其中，所述信号转换系统包括多个超材料层，所述多个超材料层包括第一超材料层和第二超材料层。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一超材料层是照明图案生成器，并且所述第二超材料层是波束形成多全息介质。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一超材料层产生具有不同2D切片的3D场分布，所述2D切片充当入射到所述第二超材料层上的不同全息图重构光束。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述第二超材料层相对于所述第一超材料层移位以产生入射到所述第二超材料层上的不同的全息图重构光束，并且其中，所述第二超材料层还存储多个不同的全息图，且所述不同的全息图能使用入射在所述第二超材料层上并由所述第一超材料层产生的所述不同的全息图重构光束检索。

14.一种定制用于发送或接收信号的信号转换系统的方法，该方法包括：

针对所述信号识别所述信号转换系统的一个或多个目标辐射图；以及

根据所述一个或多个目标辐射图，调节在形成所述信号转换系统的相互作用的晶胞的布置中的所述晶胞的一个或多个可调参数，其中，所述一个或多个可调参数能调节以实现所述晶胞的在一个或多个操作频率中的每一个频率下的一个或多个可调阻抗值，并且在所述相互作用的晶胞的所述布置内的所述晶胞的所述相互作用能通过相互作用的矩阵来描述，所述相互作用的矩阵大致独立于所述晶胞的所述可调阻抗值。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个可调阻抗值中的每一阻抗值对应于针对所述晶胞中的在一个或多个操作频率中的一个频率下的每一晶胞的一或多个模式中的频域模式。