近日，哈尔滨工业大学电子与信息工程学院祁嘉然教授团队在微波无线输能领域取得新进展，开发出紧凑型无线电力传输框架。相关成果以《基于两比特紧凑可重构透射式超构表面的智能无线能量传输》为题发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。受益于低成本和紧凑性等优点，该框架有望推动基于超构表面的无线电力传输装置在智能家居、植入式医疗器械、工业机器人、交通运输、在轨航天等领域应用。
团队提出基于可重构透射式超构表面的紧凑无线输能框架，该框架的核心组件包括平面波馈源和两比特相位可重构透射式超构表面，两者构成了多波束可重构的无线能量发射机。通过联合深度学习驱动的环境传感器，该无线能量发射机可对多个运动中的设备进行检测和定位，并可完成对这些设备同时传输无线能量和信息。近场平面波馈源和可重构透射式超构表面结合组成无线能量发射机，可向多个目标（如智能手机和无人机）无线传送能量。此外，该框架还包含环境传感器和智能计算单元。环境传感器用来收集待充电目标数量和位置等动态信息。智能计算单元处理来自传感器的信息，从而生成特定相位模式以控制无线能量发射机。