Ученые разрабатывают метаустройства для безопасной связи 6G
21 марта 2023 г.Городской университет Гонконга (CityU) недавно разработал революционное метаустройство, способное контролировать направление и площадь излучения настраиваемых терагерцовых (ТГц) лучей. Вращение его метаповерхности позволяет устройству быстро направлять сигнал 6G непосредственно на назначенный приемник, сводя к минимуму утечку энергии и повышая конфиденциальность. Ожидается, что он станет регулируемым, направленным и высокозащищенным устройством для будущей связи 6G.
Технология терагерцового диапазона имеет огромные перспективы, поскольку она может похвастаться достаточным спектром ресурсов для поддержки 100 Гбит/с и даже терабит/с (терабит/с). во-вторых, сверхвысокие скорости беспроводной связи — от сотен до тысяч выше, чем скорость передачи данных 5G.
Впечатляющие перспективы
К сожалению, традиционные ТГц системы основаны на тяжелых диэлектрических линзах, отражателях и громоздких отражателях, которые не могут направлять волны к фиксированному детектору или передатчику или направлять их куда угодно, кроме одного приемника в изолированном месте или на небольшой площади; это препятствует разработке будущих приложений 6G, поскольку они требуют точного позиционирования, высокой мощности сигнала и ограниченных зон покрытия.
Две исследовательские группы из CityU под руководством профессора Цай Дин-Пин (заведующий кафедрой электротехники) и профессор Чан Чихоу (исполняющий обязанности ректора и директор ключевой государственной лаборатории терагерцовых и миллиметровых волн SKLTMW) создали новое настраиваемое устройство, которое позволяет полностью контролировать направление распространения и охват терагерцовых лучей.
"The появление настраиваемого терагерцового мета-устройства открывает захватывающие перспективы для систем связи 6G», — сказал профессор Цай. «Наше мета-устройство позволяет передавать сигнал определенным пользователям или детекторам и позволяет гибко регулировать направление распространения по мере необходимости».
Вращающаяся метаповерхность с тысячами микроантенн
Мета-устройство состоит из двух-трех вращающихся тонколистовых метаповерхностей (искусственный и тонколистовой материал субволновой толщины), которые действуют как проекторы для терагерцовых лучей в 2-D плоскости или 3-D пространстве. Профессор Цай объяснил, что успех его устройства заключается в точном проектировании каждой микроантенны, и вращение их без дополнительного пространства — это все, что требуется для настройки фокуса и направления луча в заданные координаты пункта назначения.
> Что такое 6G? Все, что вам нужно знать
> Забудьте о 5G, разработка 6G действительно начинает накаляться
> Познакомьтесь с лучшими 5G-телефонами на сегодняшний день
Исследовательская группа провела эксперименты, чтобы убедиться, что оба типа варифокальных метаустройств — двойные и тройные — проецируют фокальную точку терагерцовой волны в произвольное место как в 2D-пространстве, так и в 3D-области. Этот инновационный дизайн продемонстрировал, как метаустройство может направлять сигналы 6G в точные места в двух- и трехмерном пространстве.
Легко масштабировать производство при низких затратах
Команда разработала технологию 3D-печати и высокотемпературный клей для изготовления метаповерхностей. Они легкие и портативные, а это означает, что их можно производить в больших количествах с низкими затратами для практического использования.
ТГц-настраиваемое метаустройство телекоммуникационной системы 6G может поддерживать ряд приложений, такие как дистанционное зондирование, беспроводная передача энергии, увеличение изображения и беспроводные источники питания. Исследовательская группа планирует в ближайшем будущем создать дополнительные метаустройства на базе терагерцовой варифокальной фотографии.
- Это лучшие мобильные горячие точки прямо сейчас
Через: ScienceDaily
Оригинал