本公开涉及通信，特别是涉及一种可重构智能表面单元结构、ris单元组件及ris系统。
背景技术：
1、传统无线通信系统在复杂的城市环境和远程传输中面临信号衰减、多径效应等问题，导致通信质量下降。尤其是对于5g及未来6g通信系统，高频段信号的传播损耗更大，对环境适应性和信号控制能力提出了更高要求。ris(可重构智能超表面)作为一种新兴的无线通信技术，通过部署大量低成本、低功耗的可编程元器件，能够主动控制无线信道特性，为解决上述问题提供了新途径。
2、传统ris系统依赖于金属或半导体材料，例如，cn116470297a公开的一种可独立调控的双极化1bit自供能可重构智能超表面，通过pin二极管等元件实现反射系数的调节。
3、然而，pin二极管需要持续供电来维持状态，尤其是在大规模ris部署中，造成ris系统的能耗较高。由于pin二极管内部pn结的结电容在电压变化时需要经历充放电过程，加上二极管从正向导通状态转换到反向截止状态需要一定的时间，导致二极管的开关速度较慢，造成ris系统的动态调节能力和数据传输速率较差。由于pin二极管本身并不具备非易失性存储能力，如果需要在断电后恢复二极管的状态，就需要额外的硬件来记录和恢复断电前的状态，但这会增加了ris系统的复杂程度及并降低了ris系统的可靠性。
4、因此，目前亟需解决ris系统能耗较高、动态调节能力和数据传输速率较差、结构较复杂以及尺寸较大的问题。
技术实现思路
1、本公开的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能耗较低、动态调节能力和数据传输速率较好、结构较简单以及可靠性较高的可重构智能表面单元结构、ris单元组件及ris系统。
2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种可重构智能表面单元结构，包括依次层叠设置的超表面反射板、第一接地板、馈线结构、第二接地板、电极层以及控制电路层；
4、其中，所述第一接地板开设有耦合槽，所述馈线结构用于通过所述耦合槽将能量耦合到所述超表面反射板，使所述超表面反射板产生电磁波信号；
5、所述超表面反射板具有铁电薄膜层，所述电极层具有上电极及下电极，所述上电极及所述下电极分别与所述铁电薄膜层电连接，使所述电极层用于向所述铁电薄膜层施加电场，所述控制电路层与所述电极层电连接，所述控制电路层用于动态调节施加在所述铁电薄膜层的电压。
6、在其中一些实施例中，所述可重构智能表面单元结构还包括覆铜反射板，所述覆铜反射板层叠于所述超表面反射板与所述第一接地板之间，所述馈线结构还用于通过所述耦合槽将能量耦合到所述覆铜反射板，使所述覆铜反射板产生电磁波信号。
7、在其中一些实施例中，所述可重构智能表面单元结构还包括连接组件，所述连接组件包括第一连接线以及第二连接线，所述第一连接线的第一端与所述上电极电连接，所述第一连接线的第二端与所述铁电薄膜层电连接，所述第二连接线的第一端与所述下电极电连接，所述第二连接线的第二端与所述铁电薄膜层电连接，所述第二连接线的第二端与所述第一连接线的第二端间隔设置。
8、在其中一些实施例中，所述第一接地板开设有第一接地过孔，所述第二接地板开设有第二接地过孔，所述第一连接线穿设于所述第一接地过孔及所述第二接地过孔，所述第二连接线穿设于所述第一接地过孔及所述第二接地过孔。
9、在其中一些实施例中，所述第一接地过孔及所述第二接地过孔的数目均为两个，所述第一连接线及所述第二连接线分别穿设于两个所述第一接地过孔，所述第一连接线及所述第二连接线还分别穿设于两个所述第二接地过孔。
10、在其中一些实施例中，所述可重构智能表面单元结构还包括覆铜反射板，所述覆铜反射板层叠于所述超表面反射板与所述第一接地板之间，所述馈线结构还用于通过所述耦合槽将能量耦合到所述覆铜反射板，使所述覆铜反射板产生电磁波信号；
11、所述覆铜反射板开设有覆铜过孔，所述第一连接线还穿设于所述覆铜过孔，所述第二连接线还穿设于所述覆铜过孔。
12、在其中一些实施例中，所述覆铜过孔、所述第一接地过孔及所述第二接地过孔的数目均为两个，所述第一连接线及所述第二连接线分别穿设于两个所述覆铜过孔，所述第一连接线及所述第二连接线分别穿设于两个所述第一接地过孔，所述第一连接线及所述第二连接线还分别穿设于两个所述第二接地过孔。
13、在其中一些实施例中，所述可重构智能表面单元结构还包括隔离层，所述隔离层层叠于所述第二接地板与所述控制电路层之间。
14、一种ris系统，包括多个上述任一实施例所述的可重构智能表面单元结构，多个所述可重构智能表面单元结构阵列设置，每一所述可重构智能表面单元结构的馈线结构的枝节长度小于或大于任一所述可重构智能表面单元结构的馈线结构的枝节长度。
15、一种ris系统，包括多个上述的ris单元组件，多个所述ris单元组件阵列设置。
16、与现有技术相比，本公开至少具有以下优点：
17、1、由于铁电薄膜层的极化方向可以通过外加电场进行反转或调节，这种极化状态的变化会导致铁电薄膜层的介电常数和折射率发生显著变化，进而影响其对电磁波的反射、透射和吸收特性，因而通过调控电场可以实现对入射电磁波的相位和幅度的精确控制，以适应复杂多变的无线传播环境；由于控制电路层与电极层电连接，电极层用于向铁电薄膜层施加电场，因而通过控制电路可以动态调控电极层的电压，进而动态调控施加在铁电薄膜层的电场，因此通过控制电路可以实现对入射电磁波的相位和幅度的精确控制，以适应复杂多变的无线传播环境。
18、2、铁电材料在没有外部电场作用时，其内部会出现自发的电极化现象；加之，铁电材料内部存在大量的电畴，每个电畴内部仍然保持着稳定的极化状态，每个电畴内的极化方向一致，而相邻电畴的极化方向则不同，在无外加电场时，各电畴的电矩取向不同，使得材料整体的平均极化强度相互抵消，宏观上表现为极化强度为零，使得铁电薄膜层在无外部电场作用时保持极化状态，即铁电薄膜层具有非易失性，这意味着一旦设置好铁电薄膜层的极化状态，即使断电也能维持铁电薄膜层的极化状态，减少了持续供电的需求，大大降低了ris系统的能耗。
19、3、铁电材料的极化状态可以通过电场快速切换，提供了较短的调制时间，有助于实现高速的数据传输和更灵活的无线环境适应性，提高了ris系统的动态调整能力和数据传输速率。
20、4、由于断电也能维持铁电薄膜层的极化状态，即铁电薄膜在断电后也能记住之前的状态，无需额外的硬件来记录和恢复断电前的状态，这有利于简化ris系统设计和提高系统的可靠性。
21、5、由于铁电薄膜层以薄膜形式集成到可重构智能表面单元结构中，有利于实现可重构智能表面单元结构的高密度和轻量化的设计。
1.一种可重构智能表面单元结构，其特征在于，包括依次层叠设置的超表面反射板(100)、第一接地板(200)、馈线结构(300)、第二接地板(400)、电极层(500)以及控制电路层；
2.根据权利要求1所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述可重构智能表面单元结构还包括覆铜反射板(600)，所述覆铜反射板(600)层叠于所述超表面反射板(100)与所述第一接地板(200)之间，所述馈线结构(300)还用于通过所述耦合槽(201)将能量耦合到所述覆铜反射板(600)，使所述覆铜反射板(600)产生电磁波信号。
3.根据权利要求1所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述可重构智能表面单元结构还包括连接组件(700)，所述连接组件(700)包括第一连接线(710)以及第二连接线(720)，所述第一连接线(710)的第一端与所述上电极电连接，所述第一连接线(710)的第二端与所述铁电薄膜层(110)电连接，所述第二连接线(720)的第一端与所述下电极电连接，所述第二连接线(720)的第二端与所述铁电薄膜层(110)电连接，所述第二连接线(720)的第二端与所述第一连接线(710)的第二端间隔设置。
4.根据权利要求3所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述第一接地板(200)开设有第一接地过孔(202)，所述第二接地板(400)开设有第二接地过孔(401)，所述第一连接线(710)穿设于所述第一接地过孔(202)及所述第二接地过孔(401)，所述第二连接线(720)穿设于所述第一接地过孔(202)及所述第二接地过孔(401)。
5.根据权利要求4所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述第一接地过孔(202)及所述第二接地过孔(401)的数目均为两个，所述第一连接线(710)及所述第二连接线(720)分别穿设于两个所述第一接地过孔(202)，所述第一连接线(710)及所述第二连接线(720)还分别穿设于两个所述第二接地过孔(401)。
6.根据权利要求4所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述可重构智能表面单元结构还包括覆铜反射板(600)，所述覆铜反射板(600)层叠于所述超表面反射板(100)与所述第一接地板(200)之间，所述馈线结构(300)还用于通过所述耦合槽(201)将能量耦合到所述覆铜反射板(600)，使所述覆铜反射板(600)产生电磁波信号；
7.根据权利要求6所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述覆铜过孔(601)、所述第一接地过孔(202)及所述第二接地过孔(401)的数目均为两个，所述第一连接线(710)及所述第二连接线(720)分别穿设于两个所述覆铜过孔(601)，所述第一连接线(710)及所述第二连接线(720)分别穿设于两个所述第一接地过孔(202)，所述第一连接线(710)及所述第二连接线(720)还分别穿设于两个所述第二接地过孔(401)。
8.根据权利要求1所述的可重构智能表面单元结构，其特征在于，所述可重构智能表面单元结构还包括隔离层，所述隔离层层叠于所述第二接地板(400)与所述控制电路层之间。
9.一种ris单元组件，其特征在于，包括多个权利要求1至8中任一项所述的可重构智能表面单元结构，多个所述可重构智能表面单元结构阵列设置，每一所述可重构智能表面单元结构的馈线结构(300)的枝节长度小于或大于任一所述可重构智能表面单元结构的馈线结构(300)的枝节长度。
10.一种ris系统，其特征在于，包括多个权利要求9所述的ris单元组件，多个所述ris单元组件阵列设置。
