Создана инновационная антенная технология для беспроводной связи 6G
Гибкие регуляторы частоты необходимы во многих фотонных и электронных приложениях, включая системы связи, спектроскопию, метрологию и квантовую обработку информации. К сожалению, современные решения, использующие нелинейные объемные среды, электрооптический эффект и нелинейные метаповерхности, предлагают ограниченную спектральную управляемость, позволяя независимо настраивать только несколько гармонических порядков.
Теперь исследовательская группа под руководством профессора Чан Чи-хоу, заведующего кафедрой электротехники в Городском университете Гонконга (CityUHK), объявила о новаторской инновации в антенной технологии. Эта новая технология может произвести революцию в будущем беспроводной связи, особенно в будущих сетях 6-го поколения (6G).
Команда ученых создала инновационную антенну metasurface, способную генерировать и контролировать несколько частотных компонентов одновременно с помощью программного обеспечения. Ожидается, что этот существенный прогресс улучшит эффективность и возможности беспроводных систем связи.
Традиционные антенны обычно имеют фиксированные возможности. Для улучшения универсальности и управления антеннами исследователи представили и протестировали уникальную концепцию антенн, известную как «синтез движущейся огибающей». Эта инновационная технология позволяет антеннам одновременно генерировать произвольные гармонические частоты, а их волновые свойства можно контролировать с помощью программной манипуляции.
Это знаменует собой исторический первый случай в разработке антенн, устанавливающий новый стандарт в этой области. Технология имеет потенциальные применения в информационных системах большой емкости и высокой безопасности следующего поколения, визуализации в реальном времени и беспроводной передаче энергии.
Антенна может одновременно передавать несколько сигналов пользователям в разных направлениях, существенно увеличивая пропускную способность канала. Более того, интеграция зондирования и связи, критически важная для беспроводных сетей 6G, значительно продвинута благодаря этому нововведению, что имеет далеко идущие последствия для будущих систем связи.
«Предложенный подход к синтезу выводит спектральную управляемость метаповерхностей на новый уровень», — пояснил профессор Чан, который также является директором лаборатории терагерцовых и миллиметровых волн (SKLTMW).
«Непревзойденная управляемость частоты вместе с ее очень простой стратегией кодирования (1 бит), защитой от помех и потенциалом для интеграции на кристалле обеспечивает предлагаемую антенну метаповерхности, которая выходит за рамки существующих технологий, предлагая многообещающий потенциал в беспроводной связи, когнитивной радиолокации, интегрированной фотонике и квантовой науке».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.