無線通(tōng)信新型超材料天線問世

DMA原型圖。圖片來源:格拉斯哥(gē)大(dà)學

   科技日報記者 劉霞

英國科學家研制出一款創新性無線通(tōng)信天線。這款數字編碼動态超表面陣列(DMA)原型結合了(le)超材料的(de)獨特特性與複雜的(de)信号處理(lǐ)能力,可(kě)爲數據傳輸提供新性能峰值,有望助力未來6G通(tōng)信網絡的(de)實現。相關研究論文發表于新一期《IEEE天線與傳播開放雜志》。

研究人(rén)員指出,這款天線是全球首個在60吉赫茲(GHz)毫米波波段下(xià)設計和(hé)演示的(de)DMA。60GHz是國際法預留的(de)用(yòng)于工業、科學和(hé)醫療應用(yòng)的(de)頻譜。

這款DMA使用(yòng)了(le)專門設計且完全可(kě)調諧的(de)超材料元件。這些元件可(kě)通(tōng)過軟件操縱電磁波,創造出能進行高(gāo)頻可(kě)重構操作的(de)高(gāo)級漏波天線。火柴盒大(dà)小的(de)DMA原型使用(yòng)高(gāo)速互連,通(tōng)過FPGA編程同時并行控制單個超材料元件。該DMA也(yě)可(kě)塑造通(tōng)信波束形狀,并一次創建多(duō)個波束,在納秒内切換以确保網絡覆蓋保持穩定。

最新研究有望爲未來6G網絡提供可(kě)靠的(de)超快(kuài)數據傳輸,确保高(gāo)質量數據服務和(hé)無縫連接,在通(tōng)信、傳感和(hé)成像領域大(dà)顯身手。這款DMA可(kě)直接監測患者生命體征并跟蹤他(tā)們的(de)行動;提升集成傳感和(hé)通(tōng)信設備性能;爲自動駕駛汽車和(hé)無人(rén)機安全飛行“保駕護航”。數據傳輸速度的(de)提高(gāo)甚至有助于創建全息成像,使人(rén)和(hé)物(wù)體的(de)3D模型能實時投影(yǐng)到世界任何地方。

研究團隊表示,最新高(gāo)頻智能和(hé)高(gāo)度自适應天線可(kě)能是下(xià)一代毫米波可(kě)重構天線的(de)技術基石之一。