Programmeerbare metasurface -antenne voor draadloze efficiëntie
Een metasurfaceantenne die belooft een revolutie teweeg te brengen in draadloze communicatie met ongeëvenaarde efficiëntie en snelheid.
In de zoektocht naar snellere en efficiëntere draadloze communicatie zijn digitaal programmeerbare metasurfaces-geavanceerde materialen die zijn ontworpen om elektromagnetische golven te manipuleren-opkomen als een game-wisselaar.In tegenstelling tot traditionele methoden die afhankelijk zijn van digitale-naar-analoge conversie, bieden deze materialen een directe en zeer efficiënte benadering van gegevensoverdracht.Bestaande metasurface-gebaseerde antennes worstelen echter vaak met lage gegevenssnelheden en slechte efficiëntie.
Een team van onderzoekers van de Southeast University, Nanyang Technological University en andere instellingen heeft een doorbraak geïntroduceerd in dit domein.Hun programmeerbare metasurface, gedetailleerd in de aardelektronica, bereikt een ongekende efficiëntie voor het in kaart brengen van informatie, waardoor een aanzienlijke vooruitgang voor draadloze technologie wordt gemarkeerd.
"In eerdere werken werden onze metasurface -communicatieschema's geconfronteerd met beperkingen bij het ophalen van informatie, wat de communicatiesnelheid en capaciteit vertraagde", legt Tie Jun Cui uit, senior auteur van de studie.Om dit aan te pakken, hebben de onderzoekers geoptimaliseerd hoe programmeerbare patronen worden toegewezen aan gegevens die door de antenne worden verzonden.Door zich te concentreren op ruimtelijke harmonischen, ontdekten ze een 1-bit coderingsschema dat een duidelijk en symmetrisch constellatieschema produceert, waardoor maximale efficiëntie mogelijk is.
De nieuwe metasurface -antenne, gebouwd op een gedrukte printplaat (PCB), beschikt over een innovatief ontwerp met drie metalen lagen en twee substraten.Het unieke fasemodulatiesysteem maakt gebruik van schakelbare vertragingsregels met diodes om de faserespons van elke radiatorkolom af te stemmen, waardoor precieze controle over de verzonden patronen wordt bereikt.
Een opvallende functie van deze antenne is het vermogen om informatie rechtstreeks in kaart te brengen, waardoor de behoefte aan extra modules zoals I/Q -kanalen of mixers wordt geëlimineerd.Bovendien haalt het bijna alle coderingspatronen op van een enkele meting, waardoor de efficiëntie van het in kaart brengen van informatie naar bijna eenheid wordt geduwd.
"Ons schema ontgrendelt het potentieel voor snelle draadloze netwerken met hoge capaciteit," zei CUI.Het team is van plan om praktische implementaties te verkennen, hun theorie uit te breiden naar twee dimensies en nieuwe metasurface-gebaseerde zenders te ontwikkelen.
Deze innovatie kan draadloze communicatie hervormen, waardoor snellere, efficiëntere netwerken voor de toekomst mogelijk zijn.