近日，中國移動研究院、東南大學、杭州錢塘信息有限公司共同研制開發了“信號增透/屏蔽膜”產品，并聯合中國移動浙江公司杭州分公司，在即將開幕的第19屆亞運會場館中開展了信號增透/屏蔽膜輔助5G無線網絡“信號覆蓋增強”及“同頻干擾抑制”的示范應用測試。

項目組研發的信號增透/屏蔽膜是一種新型的超材料，它是在透明介質（如玻璃、塑料）表面貼附印有大量周期性排列的透明導電單元，通過對單元電磁結構的特殊設計組成陣面，可實現對空間電磁環境的重構。信號增透/屏蔽膜具有易部署、低成本及環境適用性高等特點，在提升通信覆蓋范圍、提高無線通信質量的同時保證了較高的透光率，具有廣闊的應用前景。合理部署信號增透/屏蔽膜能使現有5G無線網絡能量覆蓋更均勻，能量利用更高效，為綠色低碳亞運提供有力支撐，該技術有望在 5G-Advanced（5G-A）網絡中提前落地，并成為未來6G網絡關鍵候選技術之一。

信號覆蓋增強測試

(資料圖片)

在亞運會主場館一樓的群文展廳內，4.9GHz基站信號受到玻璃門影響，存在較高的透射損耗，導致展廳內部存在覆蓋空洞。項目組研發了4.9GHz頻段的信號增透膜，并將其粘貼在玻璃門表面，用于實現展廳內信號覆蓋增強（圖1）。測試結果表明，部署信號增透膜前后展廳內部接收基站信號質量與下行速率均得到顯著提升，其中下行速率提升48%。

圖1 主場館群文展廳測試實景圖

同頻干擾抑制測試

亞運會主場館的網絡部署方案需確保整個場館無網絡覆蓋盲區，目前已實現2.6GHz信號飽和覆蓋。但場館中看臺區部署的2.6GHz皮站的后向信號，與場館5樓部分VIP室內的室分信號重疊，產生鄰近小區的同頻干擾。基于此，本項目研發了2.6GHz頻段的信號屏蔽膜貼于VIP室窗戶用于室內外信號同頻干擾抑制（圖2）。測試結果表明，部署信號屏蔽膜前后VIP室中接收信號質量與下行速率均得到顯著提升，其中下行速率提升11%。在部署信號屏蔽膜后，UE優先連接室分小區，不再切換至室外小區，室內通信鏈路穩定性得到進一步增強。

圖2 主場館VIP室測試實景圖

項目組研發的超材料透明膜分三種類型：信號增透膜、信號屏蔽膜和信號動態調整膜。項目組本次針對前兩種透明膜的性能開展了5G現網測試，未來將進一步推進信號動態調整膜的現網性能驗證。

信號增透膜：將信號增透膜貼附在玻璃上，能夠實現對入射波透射性能的增強（圖3）。信號增透膜能夠有效克服玻璃導致透射電磁波能量衰減的問題，增強透射信號強度，能夠用于改善室內外無線通信質量。

圖3 信號增透膜

信號屏蔽膜：將信號屏蔽膜貼附在玻璃上，能使入射波的透射減弱、反射增強，從而屏蔽特定頻段的電磁信號，同時又具有良好的透光性，可以用于減少窗戶內外同頻干擾、實現可視化電磁屏蔽室等場景。

信號動態調整膜：在玻璃一側貼附信號屏蔽膜，另一側貼附單元反射相位可調的信號動態調整膜，在反射電磁波的基礎上，進一步地還能夠在特定通信頻段內實現4種相位狀態的波束調控（圖4）。信號動態調整膜有望實現反射波束對用戶跟蹤，提高用戶接收信號的強度，進而起到改善無線通信質量的效果。

圖4 信號動態調整膜

總體來說，本次亞運場館測試驗證了信號增透/屏蔽膜能夠有效輔助提升現有5G無線網絡的能量覆蓋能力，其具有成本低廉、易于部署以及環境適用性高等優點，這對于實現國家“雙碳”戰略目標具有積極意義，在新一代6G無線通信技術中具有廣泛的應用前景。中國移動將進一步聯合產學研促進超材料相關技術的不斷發展、完善，推動該技術在未來通信網絡中應用落地取得更加重要的突破和成果。

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