整流超表面极化自适应通信与极化不敏感收能

张文章; 裴睿; 张轩铭; 李杨; 宋超运; 邢蕾

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2026.04.003

西安邮电大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (4) : 22 -33. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2026.04.003

整流超表面极化自适应通信与极化不敏感收能

张文章, 裴睿, 张轩铭, 李杨, 宋超运, 邢蕾

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摘要

针对无线信息与功率传输系统中的极化失配问题，设计一种缝隙耦合馈电极化可重构整流超表面天线。该设计构建“主动通信、被动整流”双极化协同机制，在能量通道利用单元对称拓扑实现极化不敏感广角接收，在通信通道集成开关二极管实现双线极化与圆极化动态切换，并借助缝隙耦合结构实现射频馈电与直流整流路径的物理共存。仿真与实验结果表明，该设计有效克服了极化失配导致的性能下降，在2.45GHz频段实现了63%的峰值整流效率，并在双线极化与圆极化动态切换下保持稳定通信；同时，在0°～60°宽入射角范围内，整流效率始终保持在60%以上，显著提升了系统在复杂极化环境中的综合性能，为构建高鲁棒性物联网无线输能技术及无线信息与功率传输节点提供了新方案。