中科亿海微可重构智能超表面电磁单元控制方案：多维调控电磁波，助力6G无线中继

可重构智能超表面（RIS）技术是一种新兴的人工电磁表面技术，它通过可编程的方式对电磁波进行智能调控，具有低成本、低能耗、可编程、易部署等特点。通过构建智能可控无线环境，有机会突破传统无线通信的约束，给未来6G通信带来一种全新的范式。

中科亿海微电子科技（苏州）有限公司（以下简称“中科亿海微”）创新推出基于FPGA的可重构智能超表面电磁单元控制方案，以“多维动态调控+智能环境重构”为核心，具备多通道同步并行控制能力，可用于控制入射到智能超表面上可重构PIN二极管元件的相位和幅度，从而重新配置入射无线电信号的传播并实现“智能无线电环境”。

本方案采用简易的控制模块设计，具有通道间延迟低、可大规模拓展、低成本等优势，可支持5G/6G通信领域，以及相关的工业自动化、物联网、能源管理、安全监控、物流和仓储、农业和环境监测、航天领域、医疗等领域，对电磁波频率、相位、幅度、极化方式及波束指向等多维度实时精准调控的应用需求，加速推进智能超表面无线通信系统的开发与部署，缩短开发周期，降低开发难度和资源投入。随着6G通信的加速创新发展，中科亿海微正持续专注智能超表面电磁控制技术的研究和应用场景的探索，助力更多行业实现6G通信类产品的实物化，推动用户产品快速上市。

图 可重构智能超表面电磁单元控制板--通道电压并行控制版

方案特点：

● 直接信息调制：在无线通信中，利用智能超表面单元直接将数字信息调制到射频载波上，降低硬件复杂度和成本，适用于大规模发射机和无源物联网，实现低成本、高效率的数据传输；

● 智能无线环境：提高无线信道增益，提升信号质量及空间复用，构建智能无线环境。有助于克服非视距传输问题，服务边缘用户，增强通信安全，促进感知定位，优化无线通信性能和安全性；

● 可配置通道数，最大支持1024个通道的IO独立控制，通道间同步抖动小于20ns；

● 支持三种工作模式：固定参数数据，周期≥0.2us的通道状态控制；上位机可发送1024bit数据，秒级更新1024通道状态；固化最多32个1024bit矩阵，32种按键切换通道状态；

● 控制板输入控制接口支持100/10Mbps的以太网接口及串口；

● 64Kb板载存储控制数据容量；

● 配置LED灯显示各通道通断状态；

● 支持控制板输出电压信号的幅值和极性。PIN二极管正偏时输出电压0.5-3V，反偏时1-26V。所有通道输出电压一致。

可重构智能超表面电磁单元控制板采用中科亿海微亿海神针®EQ6HL130P芯片，可实现控制板数字IO接口的数据输入/输出，以及数字信号的通信控制功能，具有高性能、低功耗、高性价比的显著特点。

图 亿海神针EQ6HL130P芯片

EQ6HL130P芯片特点：

● 有效系统门容量达到1350万门；

● 芯核电压1.1V，I/O标准电压3.3V/2.5V/1.8V/1.5V-LVTTL/LVCMOS；

● 具备1200个4.5Kb嵌入式存储单元，最大存储容量5400Kb；

● 具备240个高速18×18位乘法器；

● 具有8个可编程PLL，最高时钟管理频率可达500MHz；

● 最多可提供16路全局时钟信号；

● 最大可提供498个可编程用户I/O，最多提供249对LVDS差分端口；

● 封装形式：CSG484/FGG676/FGG484；

● 工作温度：-40℃-100℃。

随着6G技术的不断进步和应用场景的持续拓展，可重构智能超表面电磁单元控制板将迎来更广阔的发展空间。中科亿海微作为国内领先的全国产FPGA芯片设计及应用方案开发企业，凭借深厚的技术积累和创新能力，有实力为通信产业提供定制化和高性价比的解决方案，丰富国内在该领域的技术储备，赋能6G网络无线中继应用场景的多维电磁波调控。

关于中科亿海微

中科亿海微电子科技（苏州）有限公司，是“可编程芯片与智能微系统”技术领域的高新技术企业，于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为技术特色，以FPGA、自适应SoC、可重构计算系统等产品设计与服务为主营业务，是苏州市姑苏领军企业、江苏省潜在独角兽企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。

公司坚持全正向设计技术路线，自主研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统，提供具有高性能和自适应计算的行业解决方案和集成电路设计服务，满足智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务领域的应用需要。