1ビット時間変調リフレクトアレイ（1ビットTMRA）
1ビット時間変調リフレクトアレイ（1-bit Time-Modulated Reflectarray, 1-bit TMRA）とは、従来のリコンフィギュラブル・リフレクトアレイ（RRA）の空間的な位相制御に加えて、時間領域での変調の特性を組み合わせた電磁波制御デバイスです。
これは、主にリコンフィギュラブル・インテリジェント・サーフェス（RIS）や高度なアンテナ技術への応用を目指した、新しいタイプのメタサーフェス技術です。
原理と特徴
1. 1ビットの空間位相制御
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従来の1ビットRRAと同様に、アレイの各素子は電子制御デバイス（PINダイオードなど）によって制御されます。
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この制御により、各素子は電磁波の反射位相を2つの状態（例えば、
と
）の間で切り替えることができます。これが「1ビット」の位相量子化です。
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この位相制御により、ビームの方向をスキャン（走査）する機能（ビームステアリング）を実現します。
2. 時間変調（Time Modulation, TM）の追加
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1ビットTMRAの革新的な点は、各素子の反射状態を周期的な時間シーケンスに従ってON/OFFまたは2つの位相状態間で高速にスイッチングすることです。これが「時間変調」です。
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この時間変調によって、搬送波周波数（中心周波数）だけでなく、高調波周波数にもエネルギーが分散され、散乱パターンに新たな自由度が生じます。
3. 主な利点
| 特徴 | 従来の1ビットRRA | 1ビットTMRA |
| 主な機能 | ビームステアリング（方向制御） | ビームステアリング + 散乱パターンの整形 |
| 制御軸 | 空間軸（各素子の位相） | 空間軸 と 時間軸 |
| 散乱特性 | 振幅制御が困難 | 振幅（電力）制御や超低サイドローブの整形が可能 |
| 複雑性 | シンプル | 僅かに複雑（時間変調回路の追加） |
特に、従来の1ビットRRAでは難しかった反射波の振幅制御や、サイドローブレベル（SLL）を極めて低く抑えた散乱パターンの整形が可能になる点が大きな利点です。
4. 応用分野
1ビットTMRAは、RIS (Reconfigurable Intelligent Surface) の中核技術として、以下のような次世代ワイヤレス通信システムの性能向上に貢献することが期待されています。
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カバレッジの拡張: 基地局からの電波を効率的に反射・整形し、サービスエリアを拡大。
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通信品質の向上: 空間・時間の両方で電波を制御し、信号対ノイズ比（SNR）を改善。
この技術は、可変知能面（RIS）への応用を目指した1ビット時間変調リフレクトアレイの設計と実験的検証のハイライトを紹介しています。
A 1-bit Time-Modulated Reflectarray for Reconfigurable-Intelligent-Surface Applications
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A 1-bit Time-Modulated Reflectarray for Reconfigurable-Intelligent-Surface Applications IEEE Transactions on Antennas and Propagation |
