CN109155458A - 用于减少电子控制的自适应天线阵列的互调的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了用于减轻或减少自适应天线阵列的辐射元件的互调的系统和方法。可调元件或可调材料，例如相变材料或状态变化材料，可用于增加RF传输特性的线性度。这些相或状态改变材料可以修改辐射元件的电磁响应。在一些实施方式中，可以进一步将可变耦合器添加到系统以减少互调。使用本文描述的技术的自适应天线阵列可以具有共同定位的所有或一些元件。
Description
优先权申请的所有主题均在此类主体与本文不矛盾的程度上以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及用于减少互调的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于电子控制的自适应天线阵列的互调减少技术。
发明内容
天线系统可以包括具有自适应单元(unit cell)阵列的共享馈送。每个单元可以包括辐射元件和与每个辐射元件共同定位的(co-located)可调元件。偏置部件可用于为每个可调元件提供DC偏置。可以选择每个可调元件的DC偏置以增加可调元件的操作的线性度以减少信号互调。通过调谐辐射元件的可调元件，激活部件可用于响应共享馈送中的能量来控制辐射元件的激活或辐射程度。
可以采用一种或多种解决方案来减少互调。例如，可以通过可变电容器来修改谐振频率。在另一个实施方式中，Q因子(例如，谐振器的阻尼率)可以用可变电阻器调制。在另一个实施方式中，可以通过激活/停用谐振元件的某些部分的开关来改变谐振强度。在一些实施方式中，可以利用专用可变耦合器在每个元件中控制输入功率。
附图说明
图1示出了根据一实施方式的包括可调元件以减少信号互调的天线系统。
图2示出了根据一实施方式的包括柔性螺旋辐射元件的天线系统。
图3示出了根据一实施方式的包括可变耦合器的天线系统。
图4示出了用于减少信号互调的方法的一实施方式的流程图。
图5示出了用于减少信号互调的方法的另一实施方式的流程图。
具体实施方式
本文描述了涉及减少无源互调和互调失真的各种实施方式、系统、装置和方法。本文描述的实施方式可以使得通常以一定距离分开的元件能共同定位。
例如，自适应天线阵列(A3)形成各种波束成形和电子可操纵天线的基础，所述波束成形和电子可操纵天线迅速穿透无线通信的各个区域。它们还用作MIMO系统，其中多个天线元件用于控制信道增益、用于多径场景中的信号分集和/或用于空间复用。用于控制A3的常用方法是借助于电子开关、电子控制可变电容器(变容二极管)、可变电阻器、移相器和其他电子电路元件，其根据控制端口上的电压电平改变其电磁特性。当配备有这种控制元件的A3用于无线通信，即用于传输数字编码信息时，需要发射机和接收机天线的极高线性度。
这由于无源互调(PIM)，对于高功率和/或频分双工(FDD)系统尤其重要。即使没有诸如晶体管和变容二极管之类的高度非线性部件，高功率发射系统与其他频段的接收系统的共址也会产生互调失真(IMD)。实际上，IMD可以由纯无源系统部件生产，所述纯无源系统部件包括松散的RF连接以及甚至生锈的螺栓。该PIM限制了使用这种自适应天线可实现的最大信息吞吐率。诸如OFDM之类的高阶、高频谱效率数字调制方案倾向于具有高峰均功率比(PAPR)，并且因此更容易受到IMD和PIM的影响。
由于某些无线通信发射机可能存在的功率电平，因此必须高度抑制PIM。例如，商业系统通常需要大约-150dBc的PIM电平。这种对极高线性度的要求通常排除了使用诸如可变电抗器和变容二极管之类的电路元件来实现这种系统中的A3，因为包括这些部件会诱导PIM。如果在系统中使用这些部件，则它们通常必须单独放置，占用额外的空间。使用本文描述的系统和方法减少干扰可以消除这种需要。
系统的线性度可以通过调节谐振元件的各种参数来实现。基于谐振元件的A3的适应可以通过调制谐振频率(ωr)来实现；谐振的Q因子，或等效地，它的阻尼率γ＝ωr/2Q；和/或谐振强度F(其在电或磁偶极子谐振器的情况下，对应于由激发强度归一化的偶极矩的平方)。
此外，非谐振以及谐振辐射元件可通过调制辐射元件与其馈源之间的功率耦合电平(Tc)来提供适应性。该参数作为单独的自由度存在意味着在共享(共同)馈源和辐射谐振元件之间存在(可能非常短的)传输线，其使得在洛伦兹谐振器的参数和被允许进入辐射谐振元件的功率量之间具有一定程度的隔离。此外，对于这种类型的架构，控制值Tc的可调元件可以与公共(共享)馈源结构共同定位，但在空间上与辐射谐振器分离，尤其是与其辐射进入自由空间的上部(辐射)表面分离。
谐振频率、Q因子和v谐振强度对应于定义洛伦兹谐振的三个参数，其具有以下形式的响应曲线：
功率耦合电平描述入射在辐射元件上的激发强度；换而言之，功率耦合电平进一步以Eexc＝TcEin形式表示Eexc，其中Ein直接在谐振元件下面的(通常是共享的)馈电中的场。功率耦合电平和谐振强度在控制辐射幅值方面实现了类似的结果。因此，在一些实施方式中，为了效率可以仅修改这些参数中的一个。
描述特定设备的线性度的参数对于快速比较多个候选设备的适用性是有用的。常用的一个这样的参数是设备的三阶交调截点(IP3)。非线性设备将通过产生频率谐波和混合产物来诱导频谱再生。IP3是(输入)功率电平的外推，其中基本信号功率电平(频率为ω0)等于三次谐波(频率为3ω0)。此参数可估算特定设备的线性程度。
这里描述的是描述与上述参数有关的各种PIM和IMD减轻技术的各种实施方式。
在一实施方式中，电子控制的自适应天线阵列系统可以具有共享馈源。该系统还可以包括自适应单元阵列。这些单元中的每一个可包括辐射元件和与每个辐射元件共同定位的可调元件。此外，偏置部件或施加偏置部件可以为每个可调元件提供DC偏置。可以为每个可调元件选择DC偏置以增加可调元件的操作的线性度，从而减少信号互调。最后，激活部件可以被配置为通过调谐辐射元件的可调元件来响应于共享馈源中的能量来控制辐射元件的激活或辐射程度。
在一些实施方式中，共享馈源(例如，传输线或波导)可以被配置用于微波频率电磁波、射频电磁波、红外电磁波或光频电磁波。在一些实施方式中，导体可用于传导时间相关的电流信号。在其他实施方式中，共享馈源可包括用于引导表面波的导体。在任何实施方式中，自适应单元阵列可以覆盖共享馈源。共享馈源可以附加地或替代地是渐发地或反应性地耦合到自适应的单元阵列的辐射器和/或辐射性地耦合到自适应单元阵列的辐射器。
激活部件可以配置成使用各种方法控制辐射。例如，激活部件可以被配置为通过在DC偏置之上施加经修改的电压来控制辐射。在另一实施方式中，激活部件可以通过向不同于施加DC偏置的端子的电端子提供信号来控制辐射。在其他实施方式中，激活部件被配置为通过诱导可调元件的机械致动和/或调节可调元件的相位来控制辐射。
系统的辐射元件可包括谐振元件。对应于辐射元件的可调元件被配置为修改谐振元件对共享馈源的响应。这可以控制相应辐射元件的激活或辐射程度。
可调元件可以配置成调节相应辐射元件的谐振频率。激活部件可以被配置为选择性地调谐相应辐射元件的可调元件以匹配共享馈源内的频率以激活辐射元件的辐射。
在其他实施方式中，可调元件被配置为选择性地修改辐射元件的电容或电感。例如，可调元件可以是基于半导体结的可变电容器。可变电容器可以包括二极管，或者更具体地，变容二极管。在另一示例中，可变电容器可以是晶体管。更具体地，可调元件可以是基于铁电材料的可变电容器。在一些实施方式中，铁电材料包括钛酸锶钡(BST)。在又一个示例中，可调元件可以是基于液晶介质的可变电容器。
在一些实施方式中，每个可调元件可以被配置为调节相应辐射元件的谐振的品质因数。例如，可调元件可以是可变电阻器。可变电阻器可以是基于至少一个半导体结的电阻器。另外，在一些实施方式中，可变电阻器可以是二极管。二极管可以在p型半导体区域和n型半导体区域之间具有本征半导体区域(PIN二极管)。在另一实施方式中，可变电阻器可以是晶体管。例如，晶体管可以是场效应晶体管(FET)。晶体管可以以共同的源配置操作，其中栅极端子用作投掷端子和漏极端子，源极端子用作开关端子。或者，可变电阻器可以是栅极端子和交流电信号之间的高隔离。
在一些实施方式中，辐射元件可以配置成减少互调。例如，辐射元件还可包括射频扼流圈和绝缘控制线中的一个或多个。举另一示例而言，辐射元件是分流反射的。所述分流可以通过产生诸如开关之类的低电阻路径来允许电流绕过电路中的另一点。这使得每个辐射元件能传导电流或不传导电流，然后产生两个状态的辐射元件。线性度可以确定辐射元件是否接收电流。例如，当开关线性较小时，电路可以分流电流。开关的关断(off)状态可用于激活或控制辐射元件的辐射。在又一示例中，该实施方式可以具有辐射元件的辐射接通(on)状态，其对应于与辐射元件对应的可调元件的关断状态。
在一些实施方式中，可调元件可以配置成调节辐射元件的谐振强度。例如，可调元件可以调节电偶极子或磁偶极子谐振的谐振强度。在另一个实施方式中，DC偏置可以停用或激活相应辐射元件的谐振元件的一部分。例如，辐射元件可以具有串联连接的多条导线，并且可以基于DC偏置激活或停用一条或多条导线。这将有效地改变辐射元件的长度。最后，可调元件可以被配置为调节相应辐射元件的谐振的品质因数、相应辐射元件的谐振频率和辐射元件的谐振强度中的两个或更多个。
在一些实施方式中，系统可以包括连接到自适应单元阵列的共享馈源。每个单元可包括辐射元件和与辐射元件共同定位的调节元件。调节元件可包括一种或多种可调材料，例如相变材料和/或状态变化材料。转变控制部件可以被配置为选择性地诱导可调材料的电磁(例如，电或磁)特性的变化，以控制辐射元件的激活和/或辐射程度。
可调材料最初可处于第一阶段或第一状态，其基本上不对共享馈源提供的电磁场响应。第二相或状态也可能基本上不响应来自共享馈源的电磁场。然而，可以将激活状态、透射性或辐射程度从第一状态修改为第二状态。
相和/或状态变化材料可包括在离散结构变化和材料相变之间转变的材料，其导致可调材料的一个或多个电和/或磁特性的离散变化。可调材料可以包括相和/或状态变化材料，其中转变控制部件被配置为选择性地诱导相和/或状态变化材料中的相变。
相和/或状态变化材料可以配置成在第一材料相和第二材料相之间转变。相和/或状态变化材料可以是电磁特性取决于相和/或状态变化材料的当前材料相的材料。相和/或状态变化材料的电磁特性可以在第一相中具有第一介电常数，在第二相中具有第二介电常数。第一介电常数可以具有与第二介电常数不同的实部或虚部。
第一相可以是液相，第二相可以是气相。第一相可以是结晶固体，第二相可以是无定形固体。第一相可以是液相，第二相可以是气相。第一相可以是结晶固体，第二相可以是无定形固体。相和/或状态变化材料可能能够形成多个亚稳态同素异形体。第一相可以是第一结晶固体，第二相可以是第二结晶固体。相和/或状态变化材料可以在多种亚稳相之间转变。多种亚稳相可以在共同的温度范围和共同的压力范围内存在。
相和/或状态变化材料可以是可逆相和/或状态变化材料，使得在从第一亚稳相转变到第二亚稳相之后，相变转变可逆转回第一亚稳相。相和/或状态变化材料可以是硫属化物材料，例如GeTe、GeSbTe、AgInSbTe、InSe、SbSe、SbTe、InSbSe、InSbTe、GeSbSe、GeSbTeSe、和AgInSbSeTe中的一种或多种。
第一亚稳相可以是非晶固相，第二亚稳相可以是结晶固相。相和/或状态变化材料在第一亚稳相下会是电绝缘的。相和/或状态变化材料在第二亚稳相下会是不良导体，例如半导体，半金属或低导电金属。第二材料相可能需要不同温度、不同压力、不同电场或不同磁场中的一种或多种，以将相和/或状态变化材料保持在其第二相中。
第一材料相和第二材料相可具有不同的电子结合结构。相和/或状态变化材料中的相变会涉及相和/或状态变化材料与第二介质之间的原子或离子的迁移。相和/或状态变化材料可能是两个可能相中的一种的超导材料，使得相变在超导相和非超导(正常)相之间。例如，相和/或状态变化材料可以是二氧化钒(VO2)。
第一材料相和第二材料相之间的转变可以是两种同素异形修饰之间的转变。相和/或状态变化材料中的可逆相变可包括相和/或状态变化材料与第二介质在任一方向上的离子迁移。例如，离子可包括氧离子或含氧分子离子。转变控制部件可以被配置为向相和/或状态变化材料提供加热或冷却，用于从第一材料相到第二材料相的温度诱导转变。
转变控制部件被配置为选择性地激活与单元共同定位的加热或冷却元件，以诱导或维持转变。温度诱导的转变可以是固相、液相、气相和等离子体相中的两种或更多种之间的一级转变。温度诱导的转变可以是两个固体同素异形体之间的二级转变。温度诱导的转变可以是铁磁相和非铁磁相之间的转变。
温度诱导的转变可以是超导相和非超导相之间的转变。温度诱导的转变可以是顺电相和铁电相之间的转变。温度诱导的转变可以是化学反应，其能垒在某一温度以上被克服。相和/或状态变化材料可以是热电材料，其中温度诱导的转变包括作为温度的函数的热电材料的电极化的改变。
转变控制部件可以增大或减小相和/或状态变化材料上的压力，以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。转变控制部件可选择性地激活与单元共同定位的微机电系统(MEMS)，以在相和/或状态变化材料上诱导或维持增加的或减小的压力以维持转变。
转变控制部件可以增大或减小入射在相和/或状态变化材料上的电场，以诱导和/或维持从第一材料相到第二材料相的转变。相和/或状态变化材料包括铁电材料，并且转变可以在没有剩余极化的状态和具有剩余极化的状态之间。例如，铁电材料可以是BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。相和/或状态变化材料包括反铁电材料和/或多铁性材料。相和/或状态变化材料可以是铁磁材料、亚铁磁材料、反铁磁材料和/或多铁性材料。转变控制部件可以选择性地激活与单元共同定位的电磁体。如前所述，材料可以是状态变化材料而不是相和/或状态变化材料。
状态变化材料可以是响应于施加的刺激而连续改变电磁特性的材料。例如，状态变化材料，其中转变控制部件被配置为选择性地诱导状态变化材料的电磁特性的连续或逐渐变化。状态变化材料可以被配置为响应于温度、压力、电场和磁场中的的一个或多个的变化，在具有第一组电和/或磁特性的第一状态和具有第二组电和/或磁特性的第二状态之间转换。
状态变化材料可包括顺电材料，例如SrTiO3和BaSrTi中的一种或多种，或铁电材料，例如BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。相和/或状态变化材料或状态变化材料可以是相和/或状态变化材料，其中至少一个相是状态变化材料。例如，可调介电材料其相可以从铁电变为顺电，铁电可以通过施加的电场将相从极化变为非极化，并且顺电具有依赖于电场的介电常数。
辐射元件可以是谐振元件。调节元件可以是辐射元件，其配置成修改谐振元件对共享馈源的响应，以控制相应辐射元件的激活或辐射程度。每个调节元件可以调节相应辐射元件的谐振的品质因数。在各种实施方式中，共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。共享馈源包括用于引导表面波的表面有界结构。另外，在一些实施方式中，自适应单元阵列可以覆盖共享馈源。
图1示出了根据一个实施方式的包括可调元件108以减少信号互调的天线系统100。天线系统100可以包括共享馈源102、偏置部件104、激活部件112和单元106的自适应阵列。
每个单元106还可包括与每个辐射元件110共同定位的一个或多个可调元件108。
在一些实施方式中，可调元件108可以被配置为修改谐振元件的电容和/或电感。通过修改电容和/或电感，可以调制辐射元件110的谐振频率以减少信号互调。例如，由于可调元件108，每个单元106的谐振可以改变，这可以允许某些单元关断或接通以增加作为整体的系统的线性度。
例如，可调元件108可以是可变电容器。在一些实施方式中，可变电容器可包括由二极管和晶体管制成的半导体结。然而，半导体结本质上是非线性的。为了降低非线性度，来自偏置部件104的DC电压可用于将电容器偏置在特定状态。例如，可以将每个单元106调谐到通过改变整个半导体结上的电压来降低非线性和信号互调的频率。
虽然可变电容器允许改变单元106的频率，但它们将是IMD的主要来源，因此如果使用则它们是A3中的PIM。因此，减少可变电容器产生的PIM和IMD将降低A3的整体PIM和IMD。
减少IMD和PIM的一种技术是选择合适的DC偏置点。例如，基于p-n结的变容二极管具有电容-电压(CV)关系，其形式为：
其中Cj0是零偏置结电容，φ是取决于半导体的接触电位，γ是取决于结结构(突变结或超突变结等)的参数，并且VR是反向偏压。
这种器件的CV特性由反向偏置电压确定，该反向偏置电压包括DC电压V_DC和施加的RF电压V_RF。在小信号限制中，V_RFn＜＜V_DC，因此DC偏置电压控制CV特性。在特定偏置点VDC附近，可以使用泰勒级数来近似CV特性。例如，C(V-VDC)＝C0+C1(V-VDC)+C2(V-VDC)2+C3(V-VDC)3+…。如图所示，系数C0、C1、C2、C3、…取决于VDC。因此，通过选择适当的DC偏压范围，可以通过可变电容器器件减少PIM和IMD。
可以基于可调性和线性度的期望来选择DC偏置。例如，在一些实施方式中，偏置部件104可以提供低DC电压。这样的实施方式将提供高可调性，但也将是高度非线性的。因此，在更期望线性度的实施方式中，可以将DC偏置设置为更高的电压。随着偏置电压增加，来自激活部件112的电压也可以增加。可以根据特定应用的要求来调节偏置。
在一些实施方式中，可变电容器可以由铁电材料制成，例如由钛酸锶钡(BST)制成。基于BST的器件通常比许多基于半导体结的器件更具线性。典型的BST可变电容可能具有约+60dBm＝1kW的IP3。该值明显高于半导体结可变电容器的典型规格。因此，使用BST可变电容器会减少A3产生的PIM。
在另一实施方式中，可以使用基于液晶(LC)材料的可变电容器。基于LC的可变电容器的可调谐性基于施加电场以改变LC分子的取向。因为LC分子必须响应场以重新定向，因此它们的惯性特征决定了它们能响应于所施加的场的速度。如果将频率ω的AC电场施加到基于LC的可变电容器，则LC分子的可调谐性是ω的函数。在高频率下，LC分子不能在一个周期2π/ω内重新定向。因此，基于LC的可变电容器不能响应于特定频率以上的所施加的场而调谐。
再一次，可以使用泰勒级数来近似CV特性，例如，C(V-VDC)＝C0+C1(V-VDC)+C2(V-VDC)2+C3(V-VDC)3+…。如图所示，系数C0、C1、C2、C3、…取决于VDC。这里，系数是C_1、C_2、C_3、...＜＜C_0。此外，C_0仅取决于DC偏置点。在C_0控制CV特性的情况下，基于LC的可变电容器具有非常低的非线性度，因此适用于减少A3中的PIM和IMD。基于LC的可变电容器具有有限的切换时间。因此，它可能适用于具有较慢切换时间要求的实施方式。
类似地，可以使用任何超材料，所述任何超材料在微波频率下随着一些外部刺激的变化而改变其有效介电常数。例如，刺激可以包括机械振动、声波、光、磁场、较低频率的电场、RF、或DC偏置。这些场可以允许分子、纳米粒子、纳米团簇、微粒子等的重新取向。这将允许某些实施方案减少PIM。
也可以采用开关固定电容器阵列。这些可变电容器具有它们可以采用的离散的成组的可能的电容值(通常为2的幂)，而基于BST或半导体结的可变电容器可以将DC偏置电压施加到与具有期望的可变电容的端子相同端子。开关电容器阵列通常比简单DC偏置具有更复杂的控制系统。控制信号与通用和/或专有格式(例如串行外围接口(SPI)总线)一起使用，以控制开关，从而控制总电容。该控制方法提供了从离散数量的状态中进行选择的便利方式，并且能够容易地控制开关阵列。它具有将控制与所施加的AC电压解耦的附加益处。参考泰勒级数近似，系数C_n弱地依赖于所施加的电压并且强烈地依赖于开关矩阵状态。这导致显著降低的非线性度，从而改善了PIM和IMD。基于半导体的固定电容器阵列可提供大约+65dBm＝3kW的IP3，与直接施加在变容二极管中的DC控制偏置的可变电容器相比有显著的改善。
此外，这可以通过使用具有增强的线性度的适当固定电容器来改善。微机电系统(MEMS)电容器赋予非常高的线性度，因为它们的操作基于机械几何形状和分离。使用MEMS电容器的开关阵列可以产生非常线性的器件：特别是它们可以导致IMD(注意不是IP3)<-130dBc并且可能<-150dBc。
例如，偏置部件104或控制器可以与共享馈源102去耦合。这将增加两个终端器件(如二极管或BST电容器)的线性度，因为偏置部件104不在与RF电压的位置相同的位置施加DC电压。开关固定电容器阵列也可以由明显更具线性的材料制成。例如，可以使用任何种类的传统电容器。因此，这样的实施方式可以提供线性电子切换方式。
在另一实施方式中，基于MEMS的可变电容器可用作可调元件。基于MEMS的可变电容器通过机械变形实现调谐。这种变形可以通过各种机制实现，包括但不限于通过静电、静磁和压电实现。由于多种原因，MEMS可变电容器与半导体结相比具有提高的线性度。首先，不基于AC电场(例如压电)的致动方法提供了将控制信号与RF电压去耦的方法。将控制信号和RF信号去耦可以提高线性度。其次，MEMS可变电容器取决于机械变形。这种机械系统将具有相当大的惯性(质量)，并且通过选择可变形元件的适当尺寸可以容易地调节该惯性的量。MEMS可变电容器也将不能响应任意高频率而重新定向。因此，使用MEMS可变电容器将导致高的线性度。
替代地，可调元件108可以配置成调制辐射元件110的阻尼率。例如，可以使用基于半导体结或相变材料(PCM)的可变电阻器。
在利用基于半导体结的可变电阻器的实施方式中，结可以包括二极管和晶体管。例如，各种类型的场效应晶体管(FET)和PIN二极管可用于高频Q开关。由于优异的频率特性，因此也可以使用诸如金属氧化物半导体FET(MOSFET)和假晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)之类的晶体管，但是它们通常不提供良好的PIM性能。
这种FET通常以共同的源配置工作，其中栅极作为开关的投掷而漏极和源极作为开关端子操作。该配置对栅极上的感应AC电压敏感，这可导致FET的漏极处的混合。如果栅极与AC信号没有充分隔离，则这将导致PIM和IMD。
为了改善PIM和IMD性能，可以使用栅极和任何AC信号之间的基于FET的开关A3高隔离。在一些实施方式中，这可以通过添加RF扼流圈并确保任何DC控制线不受感应AC电压的影响来实现。为了进一步提高线性度，可以选择FET的适当偏置条件。FET的IP3取决于开关端子V_DS两端的电压、控制电压V_GS和从漏极I_DS汲取的电流。对于给定的FET，选择特定的偏置条件可以将IP3测得的线性度提高6dB或更多。
在另一实施方式中，PIN二极管可以用于高频Q开关。当它们是双端子器件并且因此DC控制偏置被施加到开关端子时，与变容二极管相比，PIN二极管的操作的物理性质导致线性度增大。典型的PIN二极管可具有大约+40dBm＝10W的IP3。因此，PIN二极管比许多FET更适合于更好的PIM和IMD性能。
当辐射元件110是分流反射时，通过使用FET和PIN二极管，可以改善这些实施方式中的线性度。例如，双态辐射元件(接通或关断)可以用于可调元件108，使得开关与辐射状态相同或互补。也就是说，当开关处于接通状态时，辐射元件110可以被设计为处于接通状态或关断状态。
特定的开关装置可以在接通或关断状态下提供改善的线性度。例如，可以选择在关断状态下更具线性的开关。在这样的示例中，辐射元件被设计成使得辐射接通状态对应于开关关断状态，其中开关定位成使得其提供反射分流。在这种情况下，当元件辐射时，开关以更高的线性度模式工作。辐射关断状态对应于开关接通状态。在开关接通状态下，开关提供直通分流。因此，开关的更非线性的模式导致IMD未在元件处辐射，因为它被分流。
在另一实施方式中，基于相变材料(PCM)的可变电阻器可以用于可调元件108。所使用的PCM可以是各种材料，其特性取决于它们的相(在材料或物质意义上)。这些包括熟悉的相，例如液体和气体，以及更精细的区别，例如结晶和无定形固体，或甚至更精细的区别，例如结晶多晶型(具有多个亚稳态同素异形体的能力)。PCM可以使得能够在两种状态之间切换复介电常数。在它们之间切换的介电常数可以通过介电常数的实部、虚部或两者(量与导电率成比例)而彼此不同。
在一些实施方案中，PCM可以在亚稳态之间转换，两种状态都能够在相同的温度和压力下存在。例如，可以使用硫属化物材料，其通常是玻璃(无定形固体)。这类材料包括GeTe、GeSbTe、AgInSbTe、InSe、SbSe、SbTe、InSbSe、InSbTe、GeSbSe、GeSbTeSe和AgInSbSeTe等。在这些实施方式中，转换通常发生在非晶(玻璃态)和晶态之间，其中非晶态基本上是绝缘体，而晶态是半导体或不良导体。这两种状态在电导率方面具有非常大的对比度，并且在介电常数的实部中具有可用的对比度。可以在这些状态之间切换这些实施方式的可调元件108以增大线性度。这些PCM在任何一种状态下都不需要任何能量输入来将它们保存在这些状态中的任一种。但是，对于某些应用来说，转换时间可能不够快。
在另一个实施方式中，PCM在状态之间转换，其中两个状态需要不同的温度、压力、电场、磁场和/或另一物理刺激。例如，可以使用二氧化钒(VO2)。在VO2中，转换是在金红石的两种同素异形修饰之间进行。在室温下，VO2是单斜晶状的扭曲金红石，具有半导体的电子能带结构；在70摄氏度以上，它变成金属，导致导电率急剧增大。在另一示例中，可以使用超导体。超导体在其临界温度以下经历电导率的急剧增大，该转换也受到外部磁场和压力的影响。因此，由PCM材料制成的可调元件108可以通过除电磁场之外的方式实现显著的可调谐性。
图2示出了根据一个实施方式的包括柔性螺旋辐射元件210的天线系统200。天线系统200可以包括共享馈源202、偏置部件204、可调元件208、激活部件212和单元206的自适应阵列。在该实施方式和其他实施方式中，偏置部件204和激活部件212可以单独地或成组地(以连续的或非连续的邻居)控制每个可调元件208和/或单元206。
在一个实施方式中，辐射元件210包含柔性螺旋作为辐射器的一部分，如图所示。可以通过旋转内部或外部锚定点来机械地调节螺旋的外半径。结果，磁偶极子(MD)谐振强度(其与螺旋的自电感相关)变化到螺旋元件的面积被调制的程度，以及电偶极子(ED)谐振强度(与自电容相关)变化到连续匝之间的间隙受到挤压影响的程度。因此，电偶极子(ED)或磁偶极子(MD)型谐振的谐振强度(F)可以通过螺旋的机械变化而变化。
辐射元件210可以是不同的形状。例如，另一种实施方式可以使用液态金属合金，其具有以不同的配置填充的贮存器，因此它可以配置成任何形状。它可以是螺旋形、偶极形、甚至是贴片。通过改变几何形状，可以改变谐振器强度和谐振频率。
辐射元件210(例如，正方形或圆形螺旋)可以包含臂，该臂包括串联连接并与开关交织的多条导线。开关可以是双电子开关、机械开关或其他合适的开关。此外，它们可以是基于半导体的、基于MEMS的或仅仅是机械的。
可以控制开关导通(短路)或绝缘(开路)。根据第一开路开关的位置，臂的有效长度会变化，因为它的部分电气断开。因此，包括该臂的谐振器的电感和MD强度可以在几个不连续的步骤中调节。这些步骤的数量和幅值取决于这些区段的数量和长度。
图3示出了根据一实施方式的包括可变耦合器的天线系统300。天线系统300可以包括共享馈源302、偏置部件304、可调元件308、激活部件312和单元306的自适应阵列。可变耦合器314可以被配置为控制输入功率，并且可以是与前面讨论的方法结合使用。在一些实施方式中，可变耦合器可以基于开关。
图4示出了用于减少信号互调的方法的一实施方式的流程图。所示方法可以通过软件和处理器或微处理器来以计算机实现。该方法可以实现为暂时或非暂时性计算机可读介质上的存储指令，其在由一个或多个处理器执行时，使得处理器实现与本文描述的方法相对应的操作。该方法可以附加地、部分地或替代地使用专用集成电路、现场可编程门阵列、其他硬件电路、集成电路、软件、固件和/或其组合来实现。
如图所示，可以确定用于辐射元件的自适应阵列的可调元件的偏置410。每个辐射元件可以包括与每个辐射元件共同定位的可调元件。此外，辐射元件的自适应阵列可以覆盖共享馈源。可以为每个可调元件提供偏置420。选择每个可调元件的偏置以增加可调元件的操作的线性度，从而减少辐射元件之间的互调。可以控制辐射元件的激活或辐射程度430。这可以通过调谐辐射元件的可调元件来响应共享馈源中的能量来完成。
图5示出了用于减少信号互调的另一种方法的流程图。同样，所示方法可以通过软件和处理器或微处理器来以计算机实现。该方法可以实现为暂时或非暂时性计算机可读介质上的存储指令，其在由一个或多个处理器执行时，使得处理器实现与本文描述的方法相对应的操作。该方法可以附加地、部分地或替代地使用专用集成电路、现场可编程门阵列、其他硬件电路、集成电路、软件、固件和/或其组合来实现。
可以在共享馈源中生成电磁信号510。“生成的”广义地理解为包括一些实施方式，在这些实施方式中，共享馈源从内部或外部源接收电磁信号。来自源的电磁辐射的接收、反射、折射、散射等构成如本文关于共享馈源所使用的“生成”。电磁信号可以从共享馈源馈送到自适应单元阵列520。每个单元可包括辐射元件和与辐射元件共同定位的调节元件。
调节元件可包括可调材料，例如相和/或状态变化材料或状态变化材料。转变控制部件可选择性地诱导可调材料的电特性或磁特性的变化，以控制辐射元件的激活或辐射程度530。在改变可调材料的电特性或磁特性之前，可调材料可以包括对共享馈源提供的电磁场基本上无响应的第一相或第一状态。在可调材料的电特性或磁特性发生变化之后，可调材料可以以与在第一状态下的方式不同的方式响应电磁场。
在各种实施方式中，系统可以在概念上被认为是多个层和/或物理地实现为多个层。第一层可以包括共享馈源。第二层可包括辐射元件阵列。每个辐射元件可以与第二层内的一个或多个相邻辐射元件反应性地耦合。“相邻”广泛地包括紧邻给定的辐射元件的辐射元件以及可能不与给定的辐射元件紧邻的其他辐射元件。
第三层可以包括耦合到第二层中的辐射元件的近场耦合元件阵列。每个耦合元件可以被配置为选择性地控制一个或多个辐射元件与共享馈源之间的场耦合电平。多个耦合控制部件可以适于控制一个或多个辐射元件之间的场耦合电平。耦合控制部件可以基本上不响应由共享馈源提供的、由辐射元件辐射的和/或由辐射元件在一个或多个操作频带内接收的电磁场。
在一些实施方式中，术语“近场”可以包括或限于反应性近场。如果不是深亚波长，则所有三个层可以分开亚波长的距离，并且因此可以在彼此的反应性近场内。根据对所示实施方式的一些修改，可以结合图1-3中的任何一个来可视化这些层。
本发明的各方面在以下编号的条款中阐述：
1.一种系统，其包括：
共享馈源；
自适应单元阵列，其中每个单元包括辐射元件和与辐射元件共同定位的调节元件，其中调节元件包括可调材料；和
转变控制部件，其被配置为选择性地诱导可调材料的电磁特性的变化，以控制辐射元件的激活或辐射程度中的至少一者。
2.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料基本上不响应由所述共享馈源在其状态中的至少一个状态中提供的电磁场。
3.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料在所述可调材料的电磁特性的诱导变化之前对由所述共享馈源提供的电磁场基本上无响应。
4.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料在所述可调材料的电磁特性的诱导变化之后基本上不响应由所述共享馈源提供的电磁场。
5.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料在所述可调材料的电磁特性的诱导变化之前和之后基本上不响应由所述共享馈源提供的电磁场。
6.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括相变材料和状态变化材料中的至少一种。
7.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括相变材料。
8.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括状态变化材料。
9.根据条款7所述的系统，其中所述相变材料包括在离散结构形式或材料相之间转变的导致所述可调材料的电磁特性的离散变化的材料。
10.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括相变材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地诱导所述相变材料中的相变。
11.根据条款10所述的系统，其中所述相变材料配置成在第一材料相和第二材料相之间转变。
12.根据条款11所述的系统，其中所述相变材料包括其电磁特性取决于所述相变材料的当前材料相的材料。
13.根据条款12所述的系统，其中所述电磁特性包括所述相变材料的复介电常数，其中，在所述当前材料相包括所述第一材料相时，所述相变材料包括不同于在当前材料相包括第二材料相时的第二介电常数的第一介电常数。
14.根据条款13所述的系统，其中所述第一复介电常数包括与所述第二介电常数不同的实部或虚部。
15.根据条款14所述的系统，其中所述第一材料相包括液相，所述第二材料相包括气相。
16.根据条款14所述的系统，其中所述第一材料相包含结晶固相，所述第二材料相包含非晶固相。
17.根据条款14所述的系统，其中所述相变材料能够形成多种稳态同素异形体形式。
18.根据条款14所述的系统，其中所述相变材料能够形成多种亚稳态同素异形体形式。
19.根据条款14所述的系统，其中所述第一材料相包含第一结晶固相，并且其中所述第二材料相包含第二结晶固相。
20.根据条款10所述的系统，其中所述相变材料配置成在多种亚稳相之间转变，其中所述多种亚稳相能够存在于共同的温度范围和共同的压力范围内。
21.根据条款20所述的系统，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一亚稳相转变到第二亚稳相之后，所述相变转变可逆转回到所述第一亚稳相。
22.根据条款21所述的系统，其中所述相变材料包括硫属化物材料。
23.根据条款22所述的系统，其中所述硫属化物材料包括GeTe、GeSbTe、AgInSbTe、InSe、SbSe、SbTe、InSbSe、InSbTe、GeSbSe、GeSbTeSe、和AgInSbSeTe中的一种或多种。
24.根据条款21所述的系统，其中所述第一亚稳相包含非晶固相，并且其中所述第二亚稳相包含结晶固相。
25.根据条款24所述的系统，其中所述相变材料在所述第一亚稳相下通常是电绝缘的。
26.根据条款25所述的系统，其中所述相变材料在所述第二亚稳相下是不良导体，例如半导体、半金属或低导电金属。
27.根据条款10所述的系统，其中所述相变材料被配置为在第一材料相和第二材料相之间转变，其中所述第二材料相需要不同温度、不同压力、不同电场或不同的磁场中的一种或多种，以将相变材料保持在其第二相。
28.根据条款10所述的系统，其中所述相变材料配置成在第一材料相和第二材料相之间转变，其中所述第一材料相和所述第二材料相具有不同的电子带结构。
29.根据条款10所述的系统，其中相变材料中的相变涉及在相变材料和第二介质之间的原子或离子的迁移。
30.根据条款29所述的系统，其中通过电场、磁场、压力梯度、应变梯度或温度梯度中的一者促进原子或离子的迁移。
31.根据条款10所述的系统，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一材料相转变到第二材料相之后，所述相变材料可逆转回到所述第一材料相。
32.根据条款31所述的系统，其中所述相变材料包括超导材料，并且所述相变是在超导相和非超导相之间的相变。
33.根据条款27所述的系统，其中所述相变材料包括二氧化钒(VO2)。
34.根据条款31所述的系统，其中所述第一材料相和所述第二材料相之间的转变包括两种同素异形形式之间的转变。
35.根据条款31所述的系统，其中所述相变材料中的可逆相变包括在所述相变材料和第二介质之间的离子的迁移。
36.根据条款35所述的系统，其中离子的迁移由电场促进，并且通过反转电场的方向是可逆的。
37.根据条款35所述的系统，其中所述离子包括氧离子或含氧分子离子。
38.根据条款10所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为向所述相变材料提供加热或冷却，以用于从第一材料相到第二材料相的温度诱导的转变。
39.根据条款38所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为继续提供加热或冷却以将所述相变材料保持在所述第二材料相。
40.根据条款38所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与所述单元共同定位的加热或冷却元件，以诱导或维持所述转变。
41.根据条款38所述的系统，其中所述温度诱导的转变包括固相、液相、气相和等离子体相中的两种或更多种之间的一级转变。
42.根据条款38所述的系统，其中所述温度诱导的转变包括两种固体同素异形形式之间的二级转变。
43.根据条款38所述的系统，其中温度诱导的转变包括铁磁相和非铁磁相之间的转变。
44.根据条款38所述的系统，其中温度诱导的转变包括超导相和非超导相之间的转变。
45.根据条款38所述的系统，其中所述温度诱导的转变包括顺电相和铁电相之间的转变。
46.根据条款38所述的系统，其中所述温度诱导的转变包括化学反应，所述化学反应的能垒在阈值温度以上被克服。
47.根据条款38所述的系统，其中相变材料包括热电材料，并且其中温度诱导的转变包括作为温度函数的热电材料的电极化的改变。
48.根据条款10所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成增大或减小所述相变材料上的压力，以诱导从所述第一材料相到所述第二材料相的转变。
49.根据条款48所述的系统，其中转变控制部件配置成保持增大或减小的压力以将相变材料维持在第二材料相。
50.根据条款48所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与单元共同定位的微机电系统(MEMS)，以在所述相变材料上诱导或维持增加的或减小的压力，从而维持转变。
51.根据条款10所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成用以增大或减小在所述相变材料中诱发的电场以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
52.根据条款51所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成用以维持增大或减小的电场以将所述相变材料维持在所述第二材料相。
53.根据条款52所述的系统，其中相变材料包括具有顺电相和铁电相的材料。
54.根据条款51所述的系统，其中相变材料包括铁电材料，并且转变处于没有剩余极化的状态和具有剩余极化的状态之间。
55.根据条款54所述的系统，其中铁电材料包括BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。
56.根据条款51所述的系统，其中相变材料包括反铁电材料。
57.根据条款51所述的系统，其中相变材料包括多铁性材料。
58.根据条款57所述的系统，其中多铁性材料表现出铁电和铁磁性质。
59.根据条款10所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为增大或减小在所述相变材料中感应的磁场，以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
60.根据条款59所述的系统，其中转变控制部件被配置为保持减小或减少的磁场以将相变材料保持在第二材料相。
61.根据条款59所述的系统，其中相变材料包括铁磁材料。
62.根据条款59所述的系统，其中相变材料包括亚铁磁材料。
63.根据条款59所述的系统，其中相变材料包括反铁磁材料。
64.根据条款59所述的系统，其中相变材料包括多铁性材料。
65.根据条款59所述的系统，其中转变控制部件被配置为选择性地激活与单元共同定位的电磁体。
66.根据条款8所述的系统，其中状态变化材料包括响应于施加的刺激而使电磁特性连续变化的材料。
67.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括所述状态变化材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地使所述状态变化材料的电磁特性变化。
68.根据条款67所述的系统，其中状态变化材料的电磁特性的变化是连续的和渐变的中的一种。
69.根据条款67所述的系统，其中电特性或磁特性包括状态变化材料的复介电常数，其中状态变化材料的介电常数可在第一介电常数和第二介电常数之间调节。
70.根据条款69所述的系统，其中第一复介电常数包括与第二介电常数的不同的实部或虚部。
71.根据条款67所述的系统，其中所述状态变化材料被配置为响应于温度、压力、电场和磁场中的一种或多种的变化而在具有第一组电磁特性的第一状态和具有第二组电特性或磁特性的第二状态之间转变。
72.根据条款71所述的系统，其中状态变化材料包括超导材料，并且其中状态变化是在超导状态和非超导状态之间的。
73.根据条款67所述的系统，其中状态变化材料包括顺电材料。
74.根据条款73所述的系统，其中顺电材料包括SrTiO3和BaSrTi中的一种或多种。
75.根据条款67所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为向所述状态变化材料提供加热或冷却，以用于所述电磁特性的温度诱导的转变。
76.根据条款75所述的系统，其中转变控制部件被配置为继续提供加热或冷却以维持状态变化材料的电磁特性的转变。
77.根据条款75所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与所述单元共同定位的加热或冷却元件以诱导或维持所述转变。
78.根据条款75所述的系统，其中状态变化材料包括热电材料，并且其中温度诱导的转变包括作为温度函数的热电材料的电极化的改变。
79.根据条款67所述的系统，其中转变控制部件被配置为增大或减小状态变化材料上的压力以诱导电磁特性的变化。
80.根据条款79所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成用以选择性地激活与单元共同定位的微机电系统(MEMS)以诱导或维持在所述状态变化材料上的增加的或减小的压力。
81.根据条款79所述的系统，其中状态变化材料包括磁致伸缩材料。
82.根据条款67所述的系统，其中转变控制部件被配置为增大或减小入射在状态变化材料上的电场，以诱导电特性或磁特性的变化。
83.根据条款82所述的系统，其中状态变化材料包括顺电材料。
84.根据条款83所述的系统，其中顺电材料包括SrTiO3和BaSrTi中的一种或多种。
85.根据条款82所述的系统，其中状态变化材料包括铁电材料。
86.根据条款85所述的系统，其中铁电材料包括BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。
87.根据条款82所述的系统，其中状态变化材料包括反铁电材料。
88.根据条款82所述的系统，其中状态变化材料包括多铁性材料。
89.根据条款88所述的系统，其中多铁性材料表现出铁电和铁磁特性。
90.根据条款88所述的系统，其中所述多铁性材料是BiFeO3或YMnO3中的一种。
91.根据条款67所述的系统，其中转变控制部件被配置为增大或减小入射在状态变化材料上的磁场，以诱导电磁特性的改变。
92.根据条款91所述的系统，其中状态变化材料包括铁磁材料。
93.根据条款91所述的系统，其中状态变化材料包括亚铁磁材料。
94.根据条款91所述的系统，其中状态变化材料包括反铁磁材料。
95.根据条款91所述的系统，其中所述状态变化材料包括多铁性材料。
96.根据条款91所述的系统，其中转变控制部件被配置成选择性地激活与单元共同定位的电磁体，以诱导电磁特性的变化。
97.根据条款1所述的系统，其中所述可调材料包括具有多个可能的相中的至少一个的相变材料，所述相变材料包括状态变化材料。
98.根据条款1所述的系统，其中所述辐射元件包括谐振元件，其中对应于辐射元件的所述调节元件被配置为修改所述谐振元件对所述共享馈源的响应以控制相应辐射元件的所述激活或所述辐射程度中的至少一者。
99.根据条款98所述的系统，其中每个调节元件配置成调节相应辐射元件的谐振的品质因数。
100.根据条款99所述的系统，其中调节元件包括可变电阻器。
101.根据条款1所述的系统，其中所述调节元件包括用于控制所述辐射元件的激活或辐射程度的开关，其中所述可调材料修改所述开关的电阻。
102.根据条款1所述的系统，其中所述共享馈源包括传输线(TL)。
103.根据条款102所述的系统，其中TL包括用于微波频率电磁波的TL。
104.根据条款102所述的系统，其中TL包括用于射频电磁波的TL。
105.根据条款102所述的系统，其中TL包括用于红外电磁波的TL。
106.根据条款102所述的系统，其中波导包括用于光频电磁波的TL。
107.根据条款1所述的系统，其中共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。
108.根据条款1所述的系统，其中共享馈源包括用于引导表面波的表面有界结构。
109.根据条款1所述的系统，其中所述共享馈源包括与所述自适应单元阵列渐发地或反应性耦合的辐射器。
110.根据条款1所述的系统，其中共享馈源包括与自适应单元阵列辐射耦合的辐射器。
111.根据条款1所述的系统，其中自适应单元阵列覆盖共享馈源。
112.一种方法，其包括：
向共享馈源输送电磁信号；
将电磁信号从共享馈源馈送到自适应单元阵列，其中每个单元包括辐射元件和与辐射元件共同定位的调节元件，以及
通过至少一个调节元件的转变控制部件修改至少一个调节元件的可调材料的电磁特性，以控制辐射元件的激活或辐射程度中的至少一者。
113.根据条款112所述的方法，其中可调材料包括相变材料。
114.根据条款112所述的方法，其中可调材料包括状态变化材料。
115.根据条款112所述的方法，其中可调材料在可变材料的电磁特性的诱导变化之前基本上不响应由共享馈源提供的电磁场。
116.根据条款112所述的方法，其中在可调材料的电磁特性的诱导变化之后，可调材料基本上不响应由共享馈源提供的电磁场。
117.根据条款112所述的方法，其中可调材料在可调材料的电磁特性的诱导变化之前和之后基本上不响应由共享馈源提供的电磁场。
118.根据条款113所述的方法，其中相变材料包括在离散的结构变化或材料相变之间转变的导致可调材料的电特性或磁特性的离散变化的材料。
119.根据条款112所述的方法，其中可调材料包括相变材料，并且其中转变控制部件被配置成选择性地诱导相变材料中的相变。
120.根据条款119所述的方法，其中相变材料被配置成在第一材料相和第二材料相之间转变。
121.根据条款120所述的方法，其中相变材料包括其电磁特性取决于该相变材料的当前材料相的材料。
122.根据条款121所述的方法，其中所述电磁特性包括所述相变材料的复介电常数，其中，在所述当前材料相包括所述第一材料相时，所述相变材料包括不同于在当前材料相包括第二材料相时的第二介电常数的第一介电常数。
123.根据条款122所述的方法，其中所述第一介电常数包括与所述第二介电常数不同的实部或虚部。
124.根据条款123所述的方法，其中所述第一材料相包括液相，所述第二材料相包括气相。
125.根据条款123所述的方法，其中所述第一材料相包含结晶固相，所述第二材料相包含非晶固相。
126.根据条款123所述的方法，其中所述相变材料能够形成多种稳态或亚稳态同素异形体形式。
127.根据条款123所述的方法，其中所述第一材料相包含第一结晶固相，并且其中所述第二材料相包含第二结晶固相。
128.根据条款119所述的方法，其中所述相变材料配置成在多种亚稳相之间转变，其中所述多种亚稳相能够存在于共同的温度范围和共同的压力范围内。
129.根据条款128所述的方法，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一亚稳相转变到第二亚稳相之后，所述相变转变是可逆转回到所述第一亚稳相的。
130.根据条款129所述的方法，其中所述相变材料包括硫属化物材料。
131.根据条款130所述的方法，其中所述硫属化物材料包括GeTe、GeSbTe、AgInSbTe、InSe、SbSe、SbTe、InSbSe、InSbTe、GeSbSe、GeSbTeSe、和AgInSbSeTe中的一种或多种。
132.根据条款129所述的方法，其中所述第一亚稳相包含非晶固相，并且其中所述第二亚稳相包含结晶固相。
133.根据条款132所述的方法，其中所述相变材料在所述第一亚稳相下通常是电绝缘的。
134.根据条款133所述的方法，其中所述相变材料在所述第二亚稳相下是不良导体，例如半导体、半金属或低导电金属。
135.根据条款119所述的方法，其中所述相变材料被配置为在第一材料相和第二材料相之间转变，其中所述第二材料相需要不同温度、不同压力、不同电场或不同的磁场中的一种或多种，以将相变材料保持在其第二相。
136.根据条款119所述的方法，其中所述相变材料配置成在第一材料相和第二材料相之间转变，其中所述第一材料相和所述第二材料相具有不同的电子带结构。
137.根据条款119所述的方法，其中相变材料中的相变涉及在相变材料和第二介质之间的原子或离子的迁移。
138.根据条款119所述的方法，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一材料相转变到第二材料相之后，所述相变材料可逆转回到所述第一材料相。
139.根据条款138所述的方法，其中所述相变材料包括超导材料，并且所述相变是在超导相和非超导相之间的相变。
140.根据条款134所述的方法，其中所述相变材料包括二氧化钒(VO2)。
141.根据条款138所述的方法，其中所述第一材料相和所述第二材料相之间的转变包括两种同素异形形式之间的转变。
142.根据条款138所述的方法，其中所述相变材料中的可逆相变包括在所述相变材料和第二介质之间的离子的迁移。
143.根据条款142所述的方法，其中离子包括氧离子或含氧分子离子。
144.根据条款119所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为向所述相变材料提供加热或冷却，以用于从第一材料相到第二材料相的温度诱导的转变。
145.根据条款144所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为继续提供加热或冷却以将所述相变材料保持在所述第二材料相。
146.根据条款144所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与所述单元共同定位的加热或冷却元件，以诱导或维持所述转变。
147.根据条款144所述的方法，其中所述温度诱导的转变包括固相、液相、气相和等离子体相中的两种或更多种之间的一级转变。
148.根据条款144所述的方法，其中所述温度诱导的转变包括两种固体同素异形体之间的二级转变。
149.根据条款144所述的方法，其中温度诱导的转变包括铁磁相和非铁磁相之间的转变。
150.根据条款144所述的方法，其中温度诱导的转变包括超导相和非超导相之间的转变。
151.根据条款144所述的方法，其中所述温度诱导的转变包括顺电相和铁电相之间的转变。
152.根据条款144所述的方法，其中所述温度诱导的转变包括化学反应，所述化学反应的能垒在阈值温度以上被克服。
153.根据条款144所述的方法，其中相变材料包括热电材料，并且其中温度诱导的转变包括作为温度函数的热电材料的电极化的改变。
154.根据条款119所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成增大或减小所述相变材料上的压力，以诱导从所述第一材料相到所述第二材料相的转变。
155.根据条款154所述的方法，其中转变控制部件配置成保持增大或减小的压力以将相变材料维持在第二材料相。
156.根据条款154所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与单元共同定位的微机电系统(MEMS)，以在所述相变材料上诱导或维持增加的或减小的压力，从而维持转变。
157.根据条款119所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成用以增大或减小入射在所述相变材料上的电场以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
158.根据条款157所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成用以维持增大或减小的电场以将所述相变材料维持在所述第二材料相。
159.根据条款158所述的方法，其中相变材料包括具有顺电相和铁电相的材料。
160.根据条款157所述的方法，其中相变材料包括铁电材料，并且转变是在没有剩余极化的状态和具有剩余极化的状态之间的。
161.根据条款160所述的方法，其中铁电材料包括BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。
162.根据条款157所述的方法，其中相变材料包括反铁电材料。
163.根据条款157所述的方法，其中相变材料包括多铁性材料。
164.根据条款119所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为增大或减小在所述相变材料上的磁场，以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
165.根据条款164所述的方法，其中转变控制部件被配置为保持减小或减少的磁场以将相变材料保持在第二材料相。
166.根据条款164所述的方法，其中相变材料包括铁磁材料。
167.根据条款164所述的方法，其中相变材料包括亚铁磁材料。
168.根据条款164所述的方法，其中相变材料包括反铁磁材料。
169.根据条款164所述的方法，其中相变材料包括多铁性材料。
170.根据条款164所述的方法，其中转变控制部件被配置为选择性地激活与单元共同定位的电磁体。
171.根据条款114所述的方法，其中状态变化材料包括响应于施加的刺激而使电磁特性连续变化的材料。
172.根据条款112所述的方法，其中所述可调材料包括所述状态变化材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地使所述状态变化材料的电磁特性变化。
173.根据条款172所述的方法，其中状态变化材料的电磁特性的变化是连续的和渐变的中的一种。
174.根据条款172所述的方法，其中电特性或磁特性包括状态变化材料的介电常数，其中状态变化材料的介电常数可在第一介电常数和第二介电常数之间调节。
175.根据条款174所述的方法，其中第一介电常数包括与第二介电常数的不同的实部或虚部。
176.根据条款172所述的方法，其中所述状态变化材料被配置为响应于温度、压力、电场和磁场中的一种或多种的变化而在具有第一组电特性或磁特性的第一状态和具有第二组电特性或磁特性的第二状态之间转变。
177.根据条款176所述的方法，其中状态变化材料包括超导材料，并且其中状态变化是在超导状态和非超导状态之间的。
178.根据条款172所述的方法，其中状态变化材料包括顺电材料。
179.根据条款178所述的方法，其中顺电材料包括SrTiO3和BaSrTi中的一种或多种。
180.根据条款172所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为向所述状态变化材料提供加热或冷却，以用于所述电特性或磁特性的温度诱导的转变。
181.根据条款180所述的方法，其中转变控制部件被配置为继续提供加热或冷却以维持状态变化材料的电特性或磁特性的转变。
182.根据条款180所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成选择性地激活与所述单元共同定位的加热或冷却元件以诱导或维持所述转变。
183.根据条款180所述的方法，其中状态变化材料包括热电材料，并且其中温度诱导的转变包括作为温度函数的热电材料的电极化的改变。
184.根据条款172所述的方法，其中转变控制部件被配置为增大或减小状态变化材料上的压力以诱导电特性或磁特性的变化。
185.根据条款184所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成用以选择性地激活与单元共同定位的微机电系统(MEMS)以诱导或维持在所述状态变化材料上的增加的或减小的压力。
186.根据条款184所述的方法，其中状态变化材料包括磁致伸缩材料。
187.根据条款172所述的方法，其中转变控制部件被配置为增大或减小入射在状态变化材料上的电场，以诱导电特性或磁特性的变化。
188.根据条款187所述的方法，其中状态变化材料包括顺电材料。
189.根据条款188所述的方法，其中顺电材料包括SrTiO3和BaSrTi中的一种或多种。
190.根据条款187所述的方法，其中状态变化材料包括铁电材料。
191.根据条款190所述的方法，其中铁电材料包括BaTiO3、PbTiO3和PZT中的一种或多种。
192.根据条款187所述的方法，其中状态变化材料包括反铁电材料。
193.根据条款187所述的方法，其中状态变化材料包括多铁性材料。
194.根据条款172所述的方法，其中转变控制部件被配置为增大或减小入射在状态变化材料上的磁场，以诱导电特性或磁特性的改变。
195.根据条款194所述的方法，其中状态变化材料包括铁磁材料。
196.根据条款194所述的方法，其中状态变化材料包括亚铁磁材料。
197.根据条款194所述的方法，其中状态变化材料包括反铁磁材料。
198.根据条款194所述的方法，其中所述状态变化材料包括多铁性材料。
199.根据条款194所述的方法，其中转变控制部件被配置成选择性地激活与单元共同定位的电磁体，以诱导电磁特性的变化。
200.根据条款112所述的方法，其中所述可调材料包括具有多个可能的相中的至少一个的相变材料，所述相变材料包括状态变化材料。
201.根据条款112所述的方法，其中所述辐射元件包括谐振元件，其中对应于辐射元件的所述调节元件被配置为修改所述谐振元件对所述共享馈源的响应以控制相应辐射元件的所述激活或所述辐射程度中的至少一者。
202.根据条款201所述的方法，其中每个调节元件配置成调节相应辐射元件的谐振的品质因数。
203.根据条款202所述的方法，其中调节元件包括可变电阻器。
204.根据条款112所述的方法，其中所述调节元件包括用于控制所述辐射元件的激活或辐射程度的开关，其中所述可调材料修改所述开关的电阻。
205.根据条款112所述的方法，其中所述共享馈源包括传输线(TL)。
206.根据条款205所述的方法，其中TL包括用于微波频率电磁波的TL。
207.根据条款205所述的方法，其中TL包括用于射频电磁波的TL。
208.根据条款205所述的方法，其中TL包括用于红外电磁波的TL。
209.根据条款205所述的方法，其中波导包括用于光频电磁波的TL。
210.根据条款205所述的方法，其中共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。
211.根据条款205所述的方法，其中共享馈源包括用于引导表面波的表面有界结构。
212.根据条款205所述的方法，其中自适应单元阵列覆盖共享馈源。
213.一种系统，其包括：
第一层，其包括共享馈源；
第二层，其包括辐射元件阵列，其中辐射元件与第二层内的一个或多个相邻辐射元件反应性耦合；
第三层，其包括与第二层中的辐射元件耦合的近场耦合元件阵列，其中每个耦合元件被配置为选择性地控制一个或多个辐射元件与所述共享馈源之间的场耦合电平，
多个耦合控制部件，其被配置为控制一个或多个辐射元件之间的场耦合电平，其中耦合控制部件基本上不响应由共享馈源提供的电磁场。
214.根据条款213所述的系统，其中所述多个耦合控制部件嵌入在第三层中。
215.根据条款213所述的系统，其中所述多个耦合控制部件位于第四层中并借助于导电连接器电耦合到第三层中的耦合元件。
216.根据条款215所述的系统，其中导电连接器包括通孔。
217.根据条款213所述的系统，其中用于一个或多个辐射元件的耦合元件位于共享馈源和一个或多个相应辐射元件之间，以控制从共享馈源入射在一个或多个辐射元件上的激励强度。
218.根据条款213所述的系统，其中第三层位于第一层和第二层之间。
219.根据条款213所述的系统，其中第一、第二和第三层中的一个或多个不是真正的平坦层。
220.根据条款213所述的系统，其中第一、第二和第三层中的一个或多个与另外两个层中的一个或多个相交或至少部分地重叠。
221.根据条款213所述的系统，其中每个耦合元件被配置为调节共享馈源和一个或多个相应辐射元件之间的开口的尺寸。
222.根据条款221所述的系统，其中共享馈源包括传输线，并且其中每个耦合元件包括机械光圈，其中耦合控制部件控制机械光圈以调节TL与一个或多个辐射元件之间的孔径的大小。
223.根据条款213所述的系统，其中每个耦合元件被配置为调节共享馈源与一个或多个辐射元件之间的距离。
224.根据条款223所述的系统，其中每个耦合元件包括机械致动器，以调节共享馈源和一个或多个辐射元件之间的距离。
225.根据条款213所述的系统，其中每个耦合元件被配置为修改共享馈源和一个或多个辐射元件之间的电磁阻抗。
226.根据条款225所述的系统，其中电磁阻抗包括无源阻抗，并且其中耦合元件包括将一个或多个辐射元件耦合到共享馈源的可变电阻器。
227.根据条款225所述的系统，其中电磁阻抗包括有源阻抗，并且其中耦合元件包括将一个或多个辐射元件耦合到共享馈源的可变电容器。
228.根据条款225所述的系统，其中阻抗包括有源阻抗，并且其中耦合元件包括将一个或多个辐射元件耦合到共享馈源的可变电感器。
229.根据条款213所述的系统，其中第三层中的每个耦合元件对应于第二层中的一个辐射元件。
230.根据条款213所述的系统，其中第三层中的每个耦合元件对应于第二层中的多于一个的辐射元件。
231.根据条款213所述的系统，其中第二层中的每个辐射元件对应于第三层中的多于一个的耦合元件。
232.根据条款213所述的系统，其中共享馈源包括传输线(TL)。
233.根据条款232所述的系统，其中TL包括用于微波频率电磁波的TL。
234.根据条款232所述的系统，其中TL包括用于射频电磁波的TL。
235.根据条款232所述的系统，其中TL包括用于红外电磁波的TL。
236.根据条款232所述的系统，其中TL包括用于光频电磁波的TL。
237.根据条款213所述的系统，其中共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。
238.根据条款213所述的系统，其中共享馈源包括用于引导表面波的表面有界结构。
239.一种系统，其包括：
共享馈源；
自适应单元阵列，其中每个单元包括辐射元件和与每个辐射元件共同定位的可调元件；
偏置部件，其用于为每个可调元件提供DC偏置，其中选择用于每个可调元件的DC偏置以增大可调元件的操作的线性度，从而减少信号互调；以及
激活部件，其被配置为通过调谐辐射元件的可调元件来响应于共享馈源中的能量来控制辐射元件的激活或辐射程度。
240.根据条款239所述的系统，其中所述共享馈源包括传输线(TL)。
241.根据条款240所述的系统，其中TL包括用于微波频率电磁波的TL。
242.根据条款240所述的系统，其中所述TL包括用于射频电磁波的TL。
243.根据条款240所述的系统，其中TL包括用于红外电磁波的TL。
244.根据条款240所述的系统，其中波导包括用于光频电磁波的TL。
245.根据条款239所述的系统，其中所述共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。
246.根据条款239所述的系统，其中共享馈源包括用于引导表面波的导体。
247.根据条款239所述的系统，其中共享馈源包括渐发地耦合到自适应单元阵列的辐射器。
248.根据条款239所述的系统，其中共享馈源包括反应性地耦合到自适应单元阵列的辐射器。
249.根据条款239所述的系统，其中共享馈源包括辐射耦合到自适应单元阵列的辐射器。
250.根据条款239所述的系统，其中所述自适应单元阵列覆盖所述共享馈源。
251.根据条款239所述的系统，其中所述激活部件被配置成通过在所述DC偏置之上施加经修改的电压来控制辐射。
252.根据条款239所述的系统，其中所述激活部件被配置成通过向不同于施加了所述DC偏置的所述端子的电端子提供信号来控制辐射。
253.根据条款239所述的系统，其中激活部件配置成通过导致可调元件的机械致动来控制辐射。
254.根据条款239所述的系统，其中辐射元件包括谐振元件，其中对应于辐射元件的可调元件被配置为修改谐振元件对共享馈源的响应以控制对应辐射元件的激活或辐射程度。
255.根据条款254所述的系统，其中每个可调元件配置成调节相应辐射元件的谐振频率。
256.根据条款255所述的系统，其中激活部件被配置为选择性地调谐相应辐射元件的可调元件以匹配共享馈源内的频率，从而激活辐射元件的辐射。
257.根据条款255所述的系统，其中可调元件配置成选择性地修改辐射元件的电容或电感。
258.根据条款257所述的系统，其中可调元件包括基于半导体结的可变电容器。
259.根据条款258所述的系统，其中可变电容器包括二极管。
260.根据条款259所述的系统，其中二极管包括变容二极管。
261.根据条款258所述的系统，其中可变电容器包括晶体管。
262.根据条款257所述的系统，其中可调元件包括基于铁电材料的可变电容器。
263.根据条款262所述的系统，其中铁电材料包括钛酸锶钡(BST)。
264.根据条款257所述的系统，其中可调元件包括基于液晶介质的可变电容器。
265.根据条款254所述的系统，其中每个可调元件配置成调节相应辐射元件的谐振的品质因数。
266.根据条款265所述的系统，其中可调元件包括可变电阻器。
267.根据条款266所述的系统，其中可变电阻器包括基于至少一个半导体结的电阻器。
268.根据条款267所述的系统，其中可变电阻器包括二极管。
269.根据条款268所述的系统，其中二极管包括在p型半导体区域和n型半导体区域(PIN二极管)之间具有本征半导体区域的二极管。
270.根据条款266所述的系统，其中可变电阻器包括晶体管。
271.根据条款270所述的系统，其中晶体管包括场效应晶体管(FET)。
272.根据条款271所述的系统，其中所述晶体管以共源极配置操作，其中所述栅极端子作为投掷和漏极端子操作，而源极端子作为开关端子操作。
273.根据条款271所述的系统，其中可变电阻器包括栅极端子和交流信号之间的高隔离度。
274.根据条款273所述的系统，其中辐射元件还包括射频扼流圈和绝缘控制线中的一个或多个。
275.根据条款265所述的系统，其中辐射元件是分流反射的。
276.根据条款275所述的系统，其中辐射元件的辐射接通状态对应于与辐射元件对应的可调元件的开关关断状态。
277.根据条款254所述的系统，其中每个可调元件配置成调节辐射元件的谐振强度。
278.根据条款277所述的系统，其中谐振强度包括电偶极子或磁偶极子谐振的强度。
279.根据条款277所述的系统，其中DC偏置停用或激活相应辐射元件的谐振元件的一部分。
280.根据条款279所述的系统，其中辐射元件包括串联连接的多个导线，其中导线中的一个或多个基于DC偏置被激活或停用，以有效地修改辐射元件的长度。
281.根据条款254所述的系统，其中可调元件被配置为调节对应辐射元件的谐振的品质因数、对应辐射元件的谐振频率和辐射元件的谐振强度中的两个或更多个。
282.一种方法，其包括：
为用于自适应辐射元件阵列的可调元件确定偏置，其中每个辐射元件包括与每个辐射元件共同定位的可调元件，其中辐射元件的自适应阵列与共享馈源耦合；
为每个可调元件提供偏置，其中选择用于每个可调元件的偏置以增大可调元件的操作的线性度，从而减少辐射元件之间的互调；以及
通过调谐辐射元件的可调元件，响应于共享馈源中的能量来控制辐射元件的激活或辐射程度。
283.根据条款282所述的方法，其中所述共享馈源包括传输线(TL)。
284.根据条款283所述的方法，其中TL包括用于微波频率电磁波的TL。
285.根据条款283所述的方法，其中所述TL包括用于射频电磁波的TL。
286.根据条款283所述的方法，其中TL包括用于红外电磁波的TL。
287.根据条款283所述的方法，其中波导包括用于光频电磁波的TL。
288.根据条款282所述的方法，其中所述共享馈源包括用于传导时间相关电流信号的导体。
289.根据条款282所述的方法，其中共享馈源包括用于引导表面波的导体。
290.根据条款282所述的方法，其中共享馈源包括渐发地耦合到自适应单元阵列的辐射器。
291.根据条款282所述的方法，其中共享馈源包括反应性地耦合到自适应单元阵列的辐射器。
292.根据条款282所述的方法，其中共享馈源包括辐射耦合到自适应单元阵列的辐射器。
293.根据条款282所述的方法，其中所述自适应单元阵列覆盖所述共享馈源。
294.根据条款282所述的方法，其还包括通过所述激活部件在所述DC偏置之上施加经修改的电压来控制辐射。
295.根据条款282所述的方法，其还包括通过所述激活部件向不同于施加了所述DC偏置的所述端子的电端子提供信号来控制辐射。
296.根据条款282所述的方法，其还包括通过激活部件导致可调元件的机械致动来控制辐射。
297.根据条款282所述的方法，其中辐射元件包括谐振元件，其中对应于辐射元件的可调元件被配置为修改谐振元件对共享馈源的响应以控制对应辐射元件的激活或辐射程度。
298.根据条款297所述的方法，其中每个可调元件配置成调节相应辐射元件的谐振频率。
299.根据条款298所述的方法，其还包括通过激活部件选择性地调谐相应辐射元件的可调元件以匹配共享馈源内的频率，从而激活辐射元件的辐射。
300.根据条款298所述的方法，其中可调元件配置成选择性地修改辐射元件的电容或电感。
301.根据条款300所述的方法，其中可调元件包括基于半导体结的可变电容器。
302.根据条款301所述的方法，其中可变电容器包括二极管。
303.根据条款302所述的方法，其中二极管包括变容二极管。
304.根据条款301所述的方法，其中可变电容器包括晶体管。
305.根据条款300所述的方法，其中可调元件包括基于铁电材料的可变电容器。
306.根据条款305所述的方法，其中铁电材料包括钛酸锶钡(BST)。
307.根据条款300所述的方法，其中可调元件包括基于液晶介质的可变电容器。
308.根据条款297所述的方法，其还包括调节每个可调元件的相应辐射元件的谐振的品质因数。
309.根据条款308所述的方法，其中可调元件包括可变电阻器。
310.根据条款309所述的方法，其中可变电阻器包括基于至少一个半导体结的电阻器。
311.根据条款310所述的方法，其中可变电阻器包括二极管。
312.根据条款311所述的方法，其中二极管包括在p型半导体区域和n型半导体区域(PIN二极管)之间具有本征半导体区域的二极管。
313.根据条款309所述的方法，其中可变电阻器包括晶体管。
314.根据条款313所述的方法，其中晶体管包括场效应晶体管(FET)。
315.根据条款314所述的方法，其中所述晶体管以共源极配置操作，其中所述栅极端子作为投掷和漏极端子操作，而源极端子作为开关端子操作。
316.根据条款314所述的方法，其中可变电阻器包括栅极端子和交流信号之间的高隔离度。
317.根据条款316所述的方法，其中辐射元件还包括射频扼流圈和绝缘控制线中的一个或多个。
318.根据条款308所述的方法，其中辐射元件是分流反射的。
319.根据条款318所述的方法，其中辐射元件的辐射接通状态对应于与辐射元件对应的可调元件的开关关断状态。
320.根据条款297所述的方法，其中每个可调元件配置成调节辐射元件的谐振强度。
321.根据条款320所述的方法，其中谐振强度包括电偶极子或磁偶极子谐振的强度。
322.根据条款320所述的方法，其中DC偏置停用或激活相应辐射元件的谐振元件的一部分。
323.根据条款322所述的方法，其中辐射元件包括串联连接的多个导线，其中导线中的一个或多个基于DC偏置被激活或停用，以有效地修改辐射元件的长度。
324.根据条款297所述的方法，其中可调元件被配置为调节对应辐射元件的谐振的品质因数、对应辐射元件的谐振频率和辐射元件的谐振强度中的两个或更多个。
325.一种系统，其包括：
共享馈源；
自适应单元阵列，每个单元包含至少一个辐射元件，其中每个辐射元件包括用于选择性地调谐辐射元件以减少信号互调的开关固定电容器阵列，其中所述开关固定电容器阵列中的每一个与相应辐射元件共同定位；和
激活部件，被配置为通过启用或禁用所述开关固定电容器阵列中的电容器来响应于所述共享馈源以控制辐射元件的激活或辐射程度。
326.根据条款325所述的系统，其中辐射元件包括谐振元件，其中开关固定电容器阵列被配置为修改相应辐射元件对共享馈源的响应以控制相应辐射元件的激活或辐射程度。
327.根据条款326所述的系统，其中开关固定电容器阵列中的每一个被配置为修改相应辐射元件的谐振频率。
328.根据条款325所述的系统，其中开关固定电容器阵列中的每一个被配置为基于开关固定电容器阵列中的哪个电容器被激活或停用来提供离散的成组的可能的电容值。
329.根据条款325所述的系统，其中激活部件被配置为通过在串行或并行总线上向开关固定电容器阵列提供信号来选择性地激活或停用开关固定电容器阵列中的电容器的一个或多个，从而控制辐射元件的激活或辐射程度。
330.根据条款330所述的系统，其中该信号包括数字信号。
331.根据条款330所述的系统，其中激活部件将信号提供给开关固定电容器阵列的第一端子，并且其中来自共享馈源的电压或信号在一个或多个第二端子处被提供给开关固定电容器阵列的电容器以解耦来自共享馈源的控制。
332.根据条款325所述的系统，其中所述开关固定电容器阵列包括一个或多个微机电系统(MEMS)电容器。
333.根据条款325所述的系统，其中所述开关固定电容器阵列包括一个或多个微机电系统(MEMS)开关，以激活或停用所述开关阵列的电容器。
334.一种系统，其包括：
共享馈源；
具有谐振辐射元件的自适应单元阵列，其中每个谐振辐射元件包括用于调谐谐振辐射元件的阻尼率的场效应晶体管(FET)，其中谐振辐射元件包括FET的栅极和任何交流信号之间的高隔离度，以减少辐射元件之间的互调；和
激活部件，其被配置为响应于共享馈源控制辐射元件的激活或辐射程度，其中激活部件通过向FET的第一端子提供电压来控制辐射元件的激活或辐射程度。
335.根据条款334所述的系统，其中激活部件和第一端子之间的控制线包括屏蔽电磁波的屏蔽层。
336.根据条款334所述的系统，其中自适应谐振辐射元件阵列包括一个或多个RF扼流圈，以将FET的第一端子与栅极或在激活部件和栅极之间的控制线的外部的其他交流(AC)信号或电磁波的隔离。
337.一种系统，其包括：
共享馈源；
具有辐射元件的自适应单元阵列，其中每个辐射元件包括可调节的几何形状，所述可调节的几何形状用于增大操作的线性度以减少辐射元件之间的互调；和
激活部件，其用于独立地和选择性地修改辐射元件的几何形状，以独立地控制辐射元件的激活或辐射程度。
338.根据条款337所述的系统，其中每个辐射元件包括一个或多个微机电系统(MEMS)电容器，并且其中激活部件被配置为通过修改一个或多个MEMS电容器的几何形状来修改辐射元件的几何形状。
339.根据条款337所述的系统，其中激活部件被配置为通过提供电压、电场和磁场中的一个或多个来修改辐射元件的几何形状，以导致辐射元件的改进的几何形状。
340.根据条款339所述的系统，其中辐射元件包括压电材料。
341.根据条款337所述的系统，其中辐射元件中的至少一个包括柔性螺旋，并且其中激活部件改变柔性螺旋的长度或直径。
342.根据条款337所述的系统，其中辐射元件包括谐振元件，其中激活部件修改辐射元件的几何形状以修改谐振元件对共享馈源的响应，从而控制相应辐射元件的激活或辐射程度。
343.根据条款342所述的系统，其中激活部件被配置为修改辐射元件的几何形状以修改辐射元件的电容和电感中的一者或多者。
344.根据条款342所述的系统，其中激活部件被配置为修改辐射元件的几何形状以调节以下项中的一项或多项：
相应辐射元件的谐振频率；
所述辐射元件的谐振强度；和
相应辐射元件的谐振的品质因数。
所公开的实施方式的如本文附图中总体描述和说明的部件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，与一种实施方式相关联的特征、结构和操作可以适用于结合另一个实施方式描述的特征、结构或操作或适用于与结合另一个实施方式描述的特征、结构或操作组合。在许多情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作以避免模糊本公开的各方面。
本公开内容中提供的系统和方法的实施方式不意在限制本公开的范围，而仅仅代表可能的实施方式。另外，方法的步骤不一定需要以任何特定顺序或者甚至不一定需要顺序地执行，步骤也不需要仅执行一次。如上所述，关于发射器所描述的说明和变化同样适用于接收器，反之亦然。
已经参考包括最佳模式在内的各种示例性实施方式做出了本公开。然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对示例性实施方式进行改变和修改。虽然已经在各种实施方式中示出了本公开的原理，但是结构、布置、比例、元件、材料和部件的许多修改方案可以适用于特定环境和/或操作要求而不脱离本公开的原理和范围。意在将这些和其他改变或修改方案包括在本公开的范围内。
本公开内容应被视为说明性的而非限制性的，并且意在将所有这些修改方案包括在其范围内。类似地，以上已经描述了关于各种实施方式的益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何要素不应被解释为关键的、必需的或必要的特征或要素。因此，本发明的范围应由以下权利要求确定。
Claims (42)
1.一种系统，其包括：
共享馈源；
自适应单元阵列，其中每个单元包括辐射元件和与所述辐射元件共同定位的调节元件，其中所述调节元件包括可调材料；和
转变控制部件，其被配置为选择性地诱导所述可调材料的电磁特性的变化，以控制所述辐射元件的激活或辐射程度中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可调材料包括相变材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地诱导所述相变材料中的相变。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述相变材料被配置成在多种亚稳相之间转变，其中所述多种亚稳相能够存在于共同的温度范围和共同的压力范围内。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一亚稳相转变到第二亚稳相之后，所述相变转变是可逆转回到所述第一亚稳相。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述相变材料包括硫属化物材料。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一亚稳相包含非晶固相，并且其中所述第二亚稳相包含结晶固相。
7.根据权利要求2所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为向所述相变材料提供加热或冷却，以用于从第一材料相到第二材料相的温度诱导的转变。
8.根据权利要求2所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成增大或减小所述相变材料上的压力，以诱导从所述第一材料相到所述第二材料相的转变。
9.根据权利要求2所述的系统，其中所述转变控制部件被配置成用以增大或减小在所述相变材料中诱发的电场以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述相变材料包括铁电材料，并且所述转变处于没有剩余极化的状态和具有剩余极化的状态之间。
11.根据权利要求2所述的系统，其中所述转变控制部件被配置为增大或减小在所述相变材料中感应的磁场，以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述相变材料包括铁磁材料、亚铁磁材料、反铁磁材料、或多铁性材料。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述可调材料包括状态变化材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地使所述状态变化材料的电磁特性变化。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述状态变化材料被配置为响应于温度、压力、电场和磁场中的一种或多种的变化而在具有第一组电磁特性的第一状态和具有第二组电特性或磁特性的第二状态之间转变。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述状态变化材料包括超导材料，并且其中状态变化是在超导状态和非超导状态之间的。
16.一种方法，其包括：
向共享馈源输送电磁信号；
将电磁信号从所述共享馈源馈送到自适应单元阵列，其中每个单元包括辐射元件和与所述辐射元件共同定位的调节元件，以及
通过至少一个调节元件的转变控制部件修改所述至少一个调节元件的可调材料的电磁特性，以控制所述辐射元件的激活或辐射程度中的至少一者。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述可调材料包括相变材料，并且其中所述转变控制部件被配置成选择性地诱导所述相变材料中的相变。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述相变材料配置成在多种亚稳相之间转变，其中所述多种亚稳相能够存在于共同的温度范围和共同的压力范围内。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述相变材料包括可逆相变材料，其中在从第一亚稳相转变到第二亚稳相之后，所述相变转变是可逆转回到所述第一亚稳相的。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述相变材料包括硫属化物材料。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一亚稳相包含非晶固相，并且其中所述第二亚稳相包含结晶固相。
22.根据权利要求17所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为向所述相变材料提供加热或冷却，以用于从第一材料相到第二材料相的温度诱导的转变。
23.根据权利要求17所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成增大或减小所述相变材料上的压力，以诱导从所述第一材料相到所述第二材料相的转变。
24.根据权利要求17所述的方法，其中所述转变控制部件被配置成用以增大或减小入射在所述相变材料上的电场以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述相变材料包括铁电材料，并且所述转变是在没有剩余极化的状态和具有剩余极化的状态之间的。
26.根据权利要求17所述的方法，其中所述转变控制部件被配置为增大或减小在所述相变材料上的磁场，以诱导从第一材料相到第二材料相的转变。
27.根据权利要求26所述的方法，其中相变材料包括铁磁材料、亚铁磁材料、反铁磁材料、或多铁性材料。
28.根据权利要求16所述的方法，其中所述可调材料包括所述状态变化材料，并且其中所述转变控制部件被配置为选择性地使所述状态变化材料的所述电磁特性变化。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述状态变化材料被配置为响应于温度、压力、电场和磁场中的一种或多种的变化而在具有第一组电特性或磁特性的第一状态和具有第二组电特性或磁特性的第二状态之间转变。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述状态变化材料包括超导材料，并且其中状态变化是在超导状态和非超导状态之间的。
31.一种系统，其包括：
第一层，其包括共享馈源；
第二层，其包括辐射元件阵列，其中辐射元件与所述第二层内的一个或多个相邻辐射元件反应性耦合；
第三层，其包括与所述第二层中的所述辐射元件耦合的近场耦合元件阵列，其中每个耦合元件被配置为选择性地控制一个或多个辐射元件与所述共享馈源之间的场耦合电平，
多个耦合控制部件，其被配置为控制所述一个或多个辐射元件之间的场耦合电平，其中所述耦合控制部件基本上不响应由所述共享馈源提供的电磁场。
32.根据权利要求31所述的系统，其中用于所述一个或多个辐射元件的所述耦合元件位于所述共享馈源和相应的所述一个或多个辐射元件之间，以控制从所述共享馈源入射在所述一个或多个辐射元件上的激励强度。
33.根据权利要求31或32所述的系统，其中所述第三层位于所述第一层和所述第二层之间。
34.根据权利要求31-33中任一项所述的系统，其中每个耦合元件被配置为调节所述共享馈源和所述一个或多个相应辐射元件之间的开口的尺寸。
35.根据权利要求31-34中任一项所述的系统，其中每个耦合元件被配置为调节所述共享馈源与所述一个或多个辐射元件之间的距离。
36.根据权利要求31-35中任一项所述的系统，其中每个耦合元件被配置为修改所述共享馈源和所述一个或多个辐射元件之间的电磁阻抗。
37.根据权利要求36所述的系统，其中电磁阻抗包括无源阻抗，并且其中所述耦合元件包括将所述一个或多个辐射元件耦合到所述共享馈源的可变电阻器、可变电容器、或可变电感器。
38.根据权利要求31-37中任一项所述的系统，其中所述第三层中的每个耦合元件对应于所述第二层中的一个辐射元件。
39.根据权利要求31-37中任一项所述的系统，其中所述第三层中的每个耦合元件对应于所述第二层中的多于一个的辐射元件。
40.根据权利要求31-37中任一项所述的系统，其中所述第二层中的每个辐射元件对应于所述第三层中的多于一个的耦合元件。
41.根据权利要求31-40中任一项所述的系统，其中所述共享馈源包括传输线(TL)。
42.根据权利要求31-40中任一项所述的系统，其中所述共享馈源包括用于引导表面波的表面有界结构。
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