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ワイヤレス効率のためのプログラム可能なメタサーフェスアンテナ


比類のない効率と速度でワイヤレス通信に革命をもたらすことを約束するメタサーフェスアンテナ。

より速く、より効率的なワイヤレス通信の探求において、デジタルでプログラム可能なメタサーフェス(電磁波の操作に設計された高度な材料)がゲームチェンジャーとして浮上しています。デジタルからアナログへの変換に依存する従来の方法とは異なり、これらの材料は、データ送信に対する直接的で非常に効率的なアプローチを提供します。ただし、既存のメタサーフェスベースのアンテナは、データレートの低さと効率が低いことに苦労することがよくあります。

南東大学、ナニャン技術大学、およびその他の機関の研究者チームは、このドメインにブレークスルーを導入しました。Nature Electronicsで詳述されているプログラム可能なメタサーフェースは、前例のない情報マッピング効率を達成し、ワイヤレステクノロジーの大幅な進歩を示しています。

「以前の作品では、私たちのメタサーフェスコミュニケーションスキームは、通信速度と容量が遅くなる情報検索の制限に直面していました」と、この研究の上級著者であるTie Jun Cuiは説明しました。これに対処するために、研究者は、プログラム可能なパターンがアンテナによって送信されるデータにどのようにマッピングされるかを最適化しました。空間的高調波に焦点を当てることにより、彼らは明確で対称的な星座図を生成する1ビットエンコードスキームを発見し、最大効率を可能にしました。

プリント回路基板(PCB)の上に構築された新しいMetasurfaceアンテナは、3つの金属層と2つの基質を備えた革新的なデザインを備えています。その一意の位相変調システムは、ダイオードを備えたスイッチ可能遅延線を使用して、各ラジエーターカラムの位相応答を調整し、送信されたパターンを正確に制御します。

このアンテナの傑出した機能は、情報を直接マッピングする機能であり、I/Qチャンネルやミキサーなどの追加モジュールの必要性を排除することです。さらに、単一の測定からほぼすべてのエンコードパターンを取得し、情報マッピング効率をほぼ統一に押し上げます。

「当社のスキームは、高速で大容量のワイヤレスネットワークの可能性を解き放ちます」とCUI氏は述べています。チームは、実用的な実装を探求し、理論を2つの次元に拡張し、新しいメタサーフェイスベースの送信機を開発することを計画しています。

このイノベーションは、ワイヤレス通信を再構築する可能性があり、将来のためのより速く、より効率的なネットワークを可能にします。