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Antenna di metasurface programmabile per efficienza wireless


Un'antenna metasuperorica che promette di rivoluzionare la comunicazione wireless con efficienza e velocità senza pari.

Nella ricerca di una comunicazione wireless più rapida ed efficiente, i metasuperfici programmabili digitalmente-materiali avanzati progettati per manipolare le onde elettromagnetiche-sono emergenti come un punto di svolta.A differenza dei metodi tradizionali che si basano sulla conversione da digitale a analogica, questi materiali offrono un approccio diretto e altamente efficiente alla trasmissione dei dati.Tuttavia, le antenne a base di Metasurface esistenti spesso lottano con basse velocità di dati e scarsa efficienza.

Un team di ricercatori della Southeast University, della Nanyang Technological University e di altre istituzioni ha introdotto una svolta in questo settore.Il loro Metasurface programmabile, dettagliato in Nature Electronics, raggiunge un'efficienza di mappatura delle informazioni senza precedenti, segnando un progresso significativo per la tecnologia wireless.

"Nei lavori precedenti, i nostri schemi di comunicazione Metasurface hanno affrontato limiti nel recupero delle informazioni, che hanno rallentato la velocità e la capacità della comunicazione", ha spiegato Tie Jun Cui, autore senior dello studio.Per affrontare questo, i ricercatori hanno ottimizzato il modo in cui i modelli programmabili sono mappati sui dati trasmessi dall'antenna.Concentrandosi su armoniche spaziali, hanno scoperto uno schema di codifica a 1 bit che produce un diagramma di costellazione distinto e simmetrico, consentendo la massima efficienza.

La nuova antenna Metasurface, costruita su un circuito stampato (PCB), presenta un design innovativo con tre strati metallici e due substrati.Il suo unico sistema di modulazione di fase utilizza linee di ritardo commutabili con diodi per ottimizzare la risposta di fase di ciascuna colonna del radiatore, ottenendo un controllo preciso sui modelli trasmessi.

Una caratteristica straordinaria di questa antenna è la sua capacità di mappare direttamente le informazioni, eliminando la necessità di ulteriori moduli come canali I/Q o mixer.Inoltre, recupera quasi tutti i modelli di codifica da una singola misurazione, spingendo l'efficienza della mappatura delle informazioni verso l'unità vicina.

"Il nostro schema sblocca il potenziale per reti wireless ad alta velocità e ad alta capacità", ha affermato CUI.Il team prevede di esplorare implementazioni pratiche, estendere la loro teoria a due dimensioni e sviluppare nuovi trasmettitori basati su Metasurface.

Questa innovazione potrebbe rimodellare la comunicazione wireless, consentendo reti più veloci ed efficienti per il futuro.