Ein Forschungsteam unter der Leitung eines Wissenschaftlers der City University of Hong Kong (CityU) hat eine neue Antenne entwickelt, die die Richtung, Frequenz und Amplitude des ausgestrahlten Strahls manipulieren kann und voraussichtlich eine wichtige Rolle bei der integrierten Sensorik spielen wird Communications (ISAC) für die drahtlose Kommunikation der 6. Generation (6G).Die Struktur und Eigenschaften herkömmlicher Antennen können nach der Herstellung nicht mehr geändert werden.Die Richtung, Frequenz und Amplitude der elektromagnetischen Wellen dieser Antenne der neuen Generation, die als "Raum-Zeit-Codierung (STC)-Metaoberflächenantenne ohne Seitenband" bezeichnet wird, kann jedoch durch Raum-Zeit-Codierung (c', dh Softwaresteuerung) geändert werden große Einsatzflexibilität.Der Schlüssel zu dieser innovativen Funktion besteht darin, dass die Reaktion der Metaoberfläche (künstliches dünnes Schichtmaterial mit einer Dicke unterhalb der Wellenlänge und bestehend aus mehreren Metaatomen unterhalb der Wellenlänge) geändert werden kann, indem die Metaatome auf ihrer Oberfläche zwischen Strahlung und umgeschaltet werden nicht strahlende Zustände, wie das Ein- und Ausschalten von Schaltern, das Steuern von elektrischem Strom.Dadurch kann die STC-Metaoberflächenantenne eine komplizierte Wellenmanipulation im Raum- und Frequenzbereich durch Softwaresteuerung realisieren und ein gewünschtes Strahlungsmuster und einen stark gerichteten Strahl erzeugen.Professor Chan Chi-hou, amtierender Dekan und Professor für Elektrotechnik, Department of Electrical Engineering, CityU, der die Forschung leitete, wies darauf hin, dass die Antenne auf der erfolgreichen Kombination zweier Forschungsfortschritte basiert, nämlich amplitudenmodulierter (AM) Leckage .-Wellenantennen und Raum-Zeit-Codiertechniken.Dr. Wu Gengbo, Postdoktorand am State Key Laboratory of Terahertz and Millimeter Waves (SKLTMW) an der CityU, schlug das neue Konzept von AM-Leckwellenantennen erstmals im Jahr 2020 in seiner Promotion an der CityU vor.„Das Konzept bietet einen analytischen Ansatz, um Antennen mit den gewünschten Strahlungsmustern für verschiedene spezifische Anwendungen zu synthetisieren, indem einfach die Form und Struktur der Antennen modifiziert werden“, erklärte Dr. Wu.Aber wie bei anderen Antennen sind die Strahlungseigenschaften der AM-Leckwellenantenne festgelegt, sobald sie hergestellt ist.Ungefähr zu dieser Zeit trat Dr. Dai Junyan aus einer Forschungsgruppe unter der Leitung des Akademikers Cui Tiejun und Professor Cheng Qiang von der Southeast University of Nanjing, China, der Pionier der STC-Technologien war, der Gruppe von Professor Chan an der CityU bei."Dr. Dais Expertise in räumlich-zeitlicher Codierung und digitalen Metaoberflächen zur dynamischen Rekonfiguration der Antennenleistung hat der Antennenforschung am SKLTMW eine wichtige neue Dimension hinzugefügt", sagte Professor Chan, der auch Direktor des SKLTMW an der CityU ist.Darüber hinaus erzeugt die zeitliche Modulation elektromagnetischer Wellen auf Metaoberflächen im Allgemeinen unerwünschte harmonische Frequenzen, sogenannte Seitenbänder.Diese Seitenbänder tragen einen Teil der Energie abgestrahlter elektromagnetischer Wellen und stören die nützlichen Kommunikationspfade der Antenne, was zu einer "spektralen Verschmutzung" führt.Aber Professor Chan und sein Team entwickelten ein neues Design, das einen Wellenleiter (eine Leitung zur Übertragung elektromagnetischer Wellen durch sukzessive Reflexion von der Innenwand) verwendet und erfolgreich unerwünschte Oberwellen unterdrückt, wodurch ein Strahl mit hoher Richtwirkung erhalten wird und eine sichere Kommunikation ermöglicht wird."Mit der AM-Leckwellenantenne und den Raum-Zeit-Codierungstechnologien erreichen wir die vorgesehenen Strahlungseigenschaften, indem wir die Ein-Aus-Sequenzen und die Dauer der "Schalter" an der Antenne per Software steuern", sagte Professor Chan.„Mit der neuen Antenne kann ein Strahl mit hoher Richtwirkung erzeugt werden, der eine breite Palette von Strahlungsleistungen ermöglicht, ohne dass die Antenne neu gestaltet werden muss, mit Ausnahme der Verwendung verschiedener STC-Eingänge“, fügte Dr. Wu hinzu.Die von der STC-Metaoberflächenantenne abgestrahlte Strahlenergie kann auf einen Brennpunkt mit fester oder variabler Brennweite fokussiert werden, der für Echtzeit-Bildgebung verwendet und als eine Art Radar behandelt werden kann, um die Umgebung zu scannen und Daten zurückzugeben.„Die Erfindung spielt eine wichtige Rolle bei ISAC für die drahtlose 6G-Kommunikation“, erklärte Professor Chan.„Zum Beispiel kann der ausgestrahlte Strahl eine Person scannen und ein Bild der Person erstellen, sodass Mobiltelefonbenutzer durch holografische 3D-Bildgebung miteinander sprechen können.Es bietet auch eine bessere Abhörsicherheit als herkömmliche Senderarchitekturen.“Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.Pflichtfelder sind mit * gekennzeichnetSpeichern Sie meinen Namen, meine E-Mail-Adresse und meine Website in diesem Browser für meine zukünftigen Kommentare.Benachrichtigen Sie mich über nachfolgende Kommentare per E-Mail.Urheberrecht © 2022 CNET.Entworfen von WPZOOM