RIS相控阵无线通信技术在新型电力系统的应用.pdf

1、RIS相控阵无线通信技术在新型电力系统的应用天府永兴实验室清华四川能源互联网研究院2024.08.23清华四川能源互联网研究院成立于2016年，是清华大学与四川省政府为了响应国家能源革命号召、服务四川创新驱动发展战略，共同建立的省校合作科研机构，获批四川省首批省级新型研发机构。致力于打造能源互联网领域的人才汇聚平台、科技创新中心、产业发展高地。天府永兴实验室于2021年12月23日正式揭牌，实验室瞄准国际前沿、国内领先、四川特色、低碳产业，由北京大学张远航院士任主任、清华大学贺克斌院士任学术委员会主任，汇聚全国碳中和领域60余位院士专家学者及重点单位共同建设，打造碳中和人才汇聚高地、科技创新先

2、锋、产业发展引擎。新的挑战3 激增的数据量和带宽需求 无人/无信号区域的信号覆盖 严苛气候、地理条件的耐受（海上、沙戈荒）调试、运维的成本 系统安全性、弹性数智化海量智能传感设备的部署输电网穿越无人/无信号区新能源带来的挑战调试、运维的挑战新型电力系统带来的通信技术新挑战一些典型应用场景输电线路无人区通信覆盖变电站WAPI覆盖无人机巡飞、机巢信号覆盖电力应急保障新能源场站通信覆盖变电站盲调共性需求先进可靠的无线通信技术现有无线通信技术的局限移动覆盖距离近、速率低 距离远、速率高 固定点覆盖 天线对准要求高全向天线定向天线对公网的依赖传输距离/带宽的限制调试、运维成本高抗灾性差无线通信技术的创新

3、前景广阔！一种全新的技术选择：RIS相控阵通信技术RIS相控阵通信技术介绍8什么是RIS相控阵通信技术RIS：可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface）相控阵机制：广泛应用于雷达领域的电磁波波束扫描机制，能量聚集、指向性好RIS天线新一代无线通信技术无线信号传播反射/透射/双向辐射等传播特性电磁场灵活调控，相位/幅度/极化/频率主动调控突破无线信道不可控特性低成本、低功耗，广阔的应用前景相控阵机制可重构智能表面（RIS）6G通信的推荐无线通信技术由可重构单元组成阵列基于界面电磁学原理通过对阵列单元状态的控制完成对电磁波束的控制实现对无线信道的智能重构

4、清华大学成果，自主知识产权相控阵机制成熟的雷达波束扫描机制控制阵列单元的相角快速波束转向控制能力高可靠性低侧瓣隐身性复杂性高能耗大尺寸核心相位调控相控网络功分网络天线阵列5G：Massive MIMO相控下移，基于射频器件的电路相控成本高能耗高64单元，扩展困难6G：RIS相控上移，基于RIS的电磁场相控成本低能耗低2561024+大规模阵列RIS电磁场调控：相控机理的颠覆性创新理论创新可重构智能表面(RIS)相控阵天线动中通、灾中通微秒级高速电子扫描阵列波束，精准信号随指而动，支持机动目标端远距离20km超远距离覆盖全自动秒级一键自动建链，信号自动搜索和跟踪高度集成度长50cm；宽 50cm；厚5cm，重量7.5kg低成本无芯片，成本大大降低低功耗20Km，最高速率400Mbps巡检无人机超远距控制、中继、基站巡检无人机超远距控制、中继、基站无运营商基站GPS/北斗卫星6 利用相控阵天线改造无人机手柄达到飞行距离延长 实现远距离数据实时传输 网络信号补盲 内置RTK NTPIP服务器（可选）实现本地RTK信号覆盖厘米级差分定位无人机自动巡检全领域挖掘更多应用可能感 谢 聆 听!l i z h i t s i n g h u a-e i r i.o r g