近日，中国运载火箭技术研究院发布消息称，火箭院研究发展中心通信研究团队联合上海航天电子有限公司，在新型电磁调控核心技术领域取得阶段性关键突破，成功完成超表面电磁调控核心技术功能样品研制，实现了技术自主可控与工程化落地。

该技术在应用端交出了亮眼答卷：在同等通信覆盖效果下，新技术通信区域覆盖性能提升40%以上，单场景设备投入成本可降低50万元。
wKgZPGoxIcKAHqYTAAkDXaOT_lY587.png
图源：中国运载火箭技术研究院

单场景直降50万！中国超表面技术颠覆性降本

中国运载火箭技术研究院指出，当前，高端通信终端设备长期面临性能要求高、系统架构复杂、整机成本居高不下的行业痛点，传统技术路线难以兼顾高性能与低成本规模化应用需求。

根据官方的介绍，此次技术的突破，是针对高端通信设备底层架构的全面革新。

传统高端通信设备依赖复杂硬件堆叠机构实现信号调控，不仅整机体积大、功耗高，量产与部署成本居高不下，还难以适配卫星、户外基站等严苛应用场景。

而我国研发团队通过底层技术革新，打造全新技术体系，彻底替代传统硬件堆叠模式。

该技术在应用层面取得显著成效：在同等通信覆盖标准下，通信区域覆盖性能提升 40% 以上，还大幅削减了前端设备的部署数量，单个应用场景的设备投入成本可直接降低 50 万元；最吸引眼球的是，团队将高端卫星通信、毫米波通信终端的量产成本从传统万元级大幅降至千元级，破解了高端通信装备规模化普及的核心壁垒。

此次取得突破的超表面电磁调控技术也被称为“RIS可编程智能超表面”，是面向 6G 通信、低轨卫星互联的核心技术，属于新一代电磁波智能操控技术，是当前全球通信领域公认的增量 “蓝海” 赛道。

公开资料显示，超表面电磁调控的技术原理是由海量亚波长微型电磁单元组成平面阵列，如同一块可编程的 “电磁智能镜面”，可控制电磁波的走向。这块超表面亚波长人工微结构阵列的厚度不足1毫米，摆脱了传统通信设备依靠大功率射频硬件、复杂馈电网络调控信号的模式。

业内人士指出，智能超表面(RIS)通常由大量精心设计的电磁单元排列组成，通过给电磁单元上的可调元件施加控制信号，可以动态地控制这些电磁单元的电磁性质，进而实现以可编程的方式对空间电磁波进行主动的智能调控，形成幅度、相位、极化和频率等参数可控制的电磁场。

智能超表面（RIS）技术能够有效克服室外信号覆盖盲区，提升信号传输的稳健性，并在室内覆盖增强与精准定位等方面发挥关键作用。以信号放大功能为例，若将智能超表面部署于建筑物的玻璃窗等透光表面，电磁波在穿透该表面进入室内时即可实现信号增强。这意味着，借助这一技术，建筑物内部无需再大规模部署传统的室内分布系统，从而大幅减少相关设备的安装数量。同时，经由智能超表面折射进入室内的信号强度，也将较以往得到显著提升。

智能超表面技术联盟副理事长程强教授在2022年的公开演讲中指出，智能超表面(RIS)的出现使材料电磁属性的按需设计和调控成为可能，为构建智能可控的无线信道开辟了全新的道路。除了在物理域中具备良好的电磁调控能力外，智能超表面还在信息域中展现出全新的处理能力，为电子信息系统的发展提供了新的思路。

图源：智能超表面技术联盟副理事长程强教授

剑指1.3万亿6G蓝海，重塑通信产业竞争格局

当下，全球通信产业正加速向 6G 与天地一体化卫星互联时代迈进，中国信通院预测，2030年国内6G网络市场规模将达1.3万亿元，其中卫星互联网市场规模将达到2700亿元。中国团队攻克超表面电磁调控核心难题，对我国通信产业、航天产业的发展将带来重大意义。

6G通信的核心频段具有传输速率高，但天然存在信号衰减快、覆盖距离短、易被遮挡的问题。超表面技术通过动态调控电磁波的传播路径，完美契合了6G的需求。

而低轨卫星互联网的挑战是高制造成本、载荷重量限制、复杂的星地通信环境等。超表面技术的引入，将单个应用场景节省了高达50万元的投入成本，高端通信终端的量产成本从“万元级”降至“千元级”，这一颠覆性的“技术降本”直接激活了万亿级的通信蓝海市场。

万元级终端成本曾是高端卫星通信、毫米波通信走向民用市场的最大阻碍，高昂的设备价格让普通用户、中小运营商望而却步，相关产业长期局限于行业专网、军工领域。

当终端成本降至千元级后，高端通信设备有望规模化进入民用市场，单场景 50 万元的成本削减，也让偏远地区通信基站、海洋通信等此前盈利困难的场景具备商业化价值，带动通信设备制造、卫星组网、通信运营等整条产业链的发展。

文章来自：电子发烧友