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新技術實現太赫茲波“繞障”傳輸 或將徹底改變未來無線通信

發(fā)布時間：2024-4-19來源：青島市科技局點擊：返回列表

科技日報北京4月11日電 （記者張夢然）當前無線通信系統依靠微波輻射來承載數據，未來數據傳輸標準將利用太赫茲波。與微波不同，太赫茲信號可被大多數固體物體阻擋。在《通信工程》雜志上發(fā)表的一項新研究中，美國布朗大學和萊斯大學研究人員描述了他們如何通過彎曲光線來繞過這些固體障礙，從而解決未來無線通信的這一難題。
 
大多數用戶可能使用Wi-Fi基站，讓整個房間充滿無線信號。無論用戶移動到哪里，他們都能保持連接。但在更高頻率下，信號將是定向光束。如果用戶四處移動，該光束必須跟隨才能保持連接。一旦移到光束之外或有物體阻擋，用戶就不會收到任何信號。
 
研究人員通過創(chuàng)建太赫茲信號來規(guī)避這個問題。該信號可沿著障礙物周圍的彎曲軌跡行進，而不是被障礙物阻擋。研究團隊引入了自加速梁的概念。這些光束是電磁波的特殊配置，當它們穿過空間時會自然地向一側彎曲。
 
團隊設計了發(fā)射器，以便系統操縱電磁波的強度和時間。憑借這種操縱光的能力，研究人員可使波更有效地協同工作，以便在固體物體阻擋部分光束時維持信號。
 
光束沿著發(fā)射器中的模式重新排列數據來適應阻擋。當一種模式被阻止時，數據傳輸將切換到下一種模式，從而保持信號鏈路完好無損。
 
通過使用這些彎曲光束，研究人員希望未來能使無線網絡更加可靠，即使在擁擠或有阻礙的環(huán)境中也是如此。未來在辦公室或城市等經常出現物理障礙的地方，將可實現更快、更穩(wěn)定的互聯網連接。
 
【總編輯圈點】
 
6G技術已經距離我們越來越近，太赫茲作為6G通信的關鍵技術之一，也開始引起人們關注。美國已經把太赫茲技術列為“改變未來世界的十大技術”之一，這是因為太赫茲波具有大量絕對帶寬資源，傳播方向性強，保密性和抗干擾性優(yōu)越。本研究中能讓太赫茲波突破障礙物的新技術，更是擴寬了其應用范圍。除了文中提到的通信，新技術還可造福雷達系統、吸波材料、生物醫(yī)學、光譜成像、探測與感知等多個領域。 
 

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