無線通信新型超材料天線問世

科技日報(bào)4月16日報(bào)道，英國科學(xué)家研制出一款創(chuàng)新性無線通信天線。這款數(shù)字編碼動(dòng)態(tài)超表面陣列（DMA）原型結(jié)合了超材料的獨(dú)特特性與復(fù)雜的信號(hào)處理能力，可為數(shù)據(jù)傳輸提供新性能峰值，有望助力未來6G通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。相關(guān)研究論文發(fā)表在最新一期《IEEE天線與傳播開放雜志》上。

研究人員指出，這款天線是全球首個(gè)在60 GHz毫米波波段下設(shè)計(jì)和演示的DMA。60 GHz是國際法預(yù)留的用于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療方面的頻譜。

這款DMA使用了專門設(shè)計(jì)且完全可調(diào)諧的超材料元件。這些元件可通過軟件操縱電磁波，創(chuàng)造出能進(jìn)行高頻可重構(gòu)操作的高級漏波天線。火柴盒大小的DMA原型使用高速互連，通過FPGA編程同時(shí)并行控制單個(gè)超材料元件。該DMA也可塑造通信波束形狀，并一次創(chuàng)建多個(gè)波束，在納秒內(nèi)切換以確保網(wǎng)絡(luò)覆蓋保持穩(wěn)定。

最新研究有望為未來6G網(wǎng)絡(luò)提供可靠的超快數(shù)據(jù)傳輸，確保高質(zhì)量數(shù)據(jù)服務(wù)和無縫連接，在通信、傳感和成像領(lǐng)域大顯身手。這款DMA可直接監(jiān)測患者生命體征并跟蹤他們的行動(dòng)；提升集成傳感和通信設(shè)備性能；為自動(dòng)駕駛汽車和無人機(jī)安全飛行“保駕護(hù)航”。數(shù)據(jù)傳輸速度的提高甚至有助于創(chuàng)建全息成像，使人和物體的3D模型能實(shí)時(shí)投影到世界任何地方。

研究團(tuán)隊(duì)表示，最新高頻智能和高度自適應(yīng)天線可能是下一代毫米波可重構(gòu)天線的技術(shù)基石之一。

（來源：科技日報(bào)）