ابداع آنتن جدید، ارتباطات بی سیم 6G را ممکن می کند
پارسی کاو: دانشمندان موفق به ساخت یک آنتن جدید شده اند که می تواند ما را یک قدم به ارتباطات بی سیم 6G نزدیک کند. کدگذاری فضا-زمان می تواند جهت، فرکانس و دامنه امواج الکترومغناطیسی آنتن نسل جدید را تغییر دهد.
به گزارش پارسی کاو به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، یک سامانه آنتن جدید که از فناوری کدگذاری فضا-زمان برای افزایش امنیت ارتباطات بی سیم 6G بهره می برد، درحال توسعه است.
تلاش یک گروه پژوهشی به رهبری پروفسور چان چی-هو از دانشگاه شهری هنگ کنگ (CityU)، به ابداع یک آنتن خلاقانه و تغییر دهنده بازی منجر گردیده است. این اختراع انقلابی، امکان کنترل بی سابقه جهت، فرکانس و شدت انتشار پرتوی سیگنال آنرا فراهم می آورد. این آنتن علاوه بر این، برای برنامه های ارتباطی بی سیم 6G مانند سنجش مرکز اشتراک و آنالیز اطلاعات (ISAC) و یکپارچه سازی ارتباطات بسیار پرارزش است.
نقش کدگذاری فضا-زمان (STC)
تغییر خاصیت ها و ساختار آنتن های سنتی بعد از ساخته شدن حدودا غیر ممکن است. با این وجود، کدگذاری فضا-زمان می تواند جهت، فرکانس و دامنه امواج الکترومغناطیسی آنتن نسل جدید را تغییر دهد که به آنتن فراسطحی بدون باند جانبی (STC) مشهور است. این ویژگی، امکان انعطاف پذیری زیادی را برای کاربران فراهم می آورد.
این خاصیت انقلابی از فراسطح ها استفاده می نماید که مواد فوق العاده نازک ویژه ای هستند که از خیلی از فرا اتم های ریز ساخته شده اند. این کار را میتوان با دستکاری جریان برای نیرو دادن به آنها انجام داد تا فرا اتم ها را مانند آرایه ای از سوئیچ ها که پاسخ آنرا در لحظه تغییر می دهند، بین حالت های تابشی و غیر تابشی تغییر داد.
آنتن فراسطحی STC می تواند امواج الکترومغناطیسی پیچیده را در حوزه های فضا و فرکانس با استفاده از کنترل نرم افزار، مهار و دستکاری کند. این کار آنرا قادر می سازد تا یک پرتوی دقیقا متناسب با هر الگوی تابشی دلخواه تولید نماید.
ترکیب موفقیت آمیز دو پیشرفت
پروفسور چان چی-هو، استاد مهندسی الکترونیک در CityU تأیید کرد که ابداع این آنتن، یک همکاری موفق از روش های کدگذاری فضا-زمان و آنتن های موج نشتی AM است.
در سال 2020، مفهوم آنتن های موج نشتی AM برای نخستین بار توسط دکتر وو گنگ در CityU، یک دانشجوی پسادکترا پیشنهاد شد. این مفهوم یک روش تحلیلی را برای ایجاد آنتن هایی با الگوهای انتشار لازم برای کاربردهای مختلف تنها با تغییر ساختار و فرم آنتن ها ارائه می دهد.
دکتر جونیان دای، متخصص برجسته در کدگذاری فضا-زمان و فراسطح های دیجیتال برای پیکربندی مجدد عملکرد آنتن، به گروه پژوهشی پروفسور کوی تیجون و چنگ کیانگ از پردیس نانجینگ دانشگاه جنوب شرقی پیوست. در همان زمان، دکتر دای به CityU که به خیلی از مطالعات و اکتشافات پژوهشی مشهور است، آمد و با پروفسور چان در دانشکده فناوری نوآوری دانش(SKIT) همکاری کرد.
مهارت وی بُعد جدید و هیجان انگیزی به پژوهش های آنها داد. این آنتن های موج نشتی AM بعد از ساخته شدن، خاصیت های تابشی ثابتی را نشان می دهند که حالا به لطف کار نوآورانه او میتوان به صورت پویا آنرا تغییر داد.
پروفسور چان و گروهش از یک طرح جدید انقلابی پرده برداری کردند که استفاده از موج بَرها برای کنترل امواج الکترومغناطیسی در فراسطح ها است. موج بَر، ساختاری است که امواجی چون امواج الکترومغناطیسی یا امواج صوتی را هدایت و منتقل می کند.
این پیشرفت، فرکانس های هارمونیک ناخواسته را که به آن «آلودگی طیف» گفته می شود، حذف نمود و در عین حال پرتوی هدایت آنتن را برای ارتباط امن افزایش داد. دانشمندان با استفاده از انعکاس بین دیواره داخلی، امکاناتی را در انتقال بی سیم ارائه کرده اند که قبلا ممکن نبود.
نقش مهم فناوری های STC و AM در ISAC برای ارتباطات بی سیم 6G
دانشمندان با هر دوی این فناوری ها توانستند به خاصیت های تابش و تشعشع برگزیده دست یابند. این خاصیت ها را میتوان با مدت زمان روشن-خاموش و توالی روی کلیدهای روی آنتن از راه STC کنترل کرد.
نوآوری اعجاب انگیز پروفسور چان از قدرت آنتن فراسطحی STC شبیه به رادار استفاده می نماید و به آن اجازه می دهد انرژی خویش را با فاصله کانونی قابل تنظیم یا ثابت در یک نقطه متمرکز کند.
این خاصیت می تواند در ISAC برای ارتباطات بی سیم 6G نه تنها می تواند برای ایجاد هولوگرام های سه بعدی که به کاربران اجازه می دهد با تلفن های همراه خود با افراد دیگر به صورت رو در رو صحبت کنند، بلکه برای ایجاد محافظت برتر در مقابل شنود نسبت به معماری فرستنده های سنتی استفاده گردد.
منبع: پارسی كاو
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب