Компактная антенна нового поколения, разработанная в Университете Глазго, может открыть двери в мир голографической связи, улучшить системы автономного вождения и повысить качество медицинского обслуживания.
Исследователи из Университета Глазго создали инновационную антенну беспроводной связи, которая объединяет уникальные свойства метаматериалов с современной обработкой сигналов. Такая разработка, по словам ученых, может стать основой сетей связи 6G будущего.
Прототип цифровой динамической метаповерхностной антенны (dynamic metasurface antenna, DMA) управляется через высокоскоростную программируемую вентильную решетку (FPGA). Она является первой в мире антенной, спроектированной и испытанной для работы в диапазоне миллиметровых волн (mmWave) 60 ГГц, который согласно международному законодательству зарезервирован для промышленного, научного и медицинского применения.
Способность антенны работать в более высоком диапазоне mmWave позволит ей стать ключевым элементом оборудования в еще развивающейся области антенн с метаповерхностью для формирования узконаправленных лучей, сообщает Университет Глазго. Это может помочь будущим сетям 6G обеспечить сверхбыструю передачу данных с высокой надежностью, гарантировать высокое качество обслуживания и бесшовное соединение, что приведет к появлению новых приложений в области связи, зондирования и визуализации.
“Этот тщательно разработанный прототип является очень перспективной разработкой в области адаптивных антенн следующего поколения”, – заявил профессор Каммер Х. Аббаси, один из ведущих авторов исследования и содиректор Центра связи, зондирования и визуализации Университета Глазго.
Аббаси отметил, что устройство “выходит за рамки предыдущих передовых разработок в области перестраиваемых программируемых антенн”. Хотя исследователи по всему миру уже демонстрировали другие DMA, “наш прототип значительно продвигает эту технологию вперед”, – сказал он.
Изобретение имеет широкий спектр потенциальных применений. В медицине оно может помочь напрямую контролировать жизненные показатели пациентов и отслеживать их движения. Также оно может способствовать совершенствованию автономных систем, что приведет к появлению более совершенных самоуправляемых автомобилей и дронов.
Повышенная скорость передачи данных позволит даже создавать голографические изображения, транслируя в режиме реального времени убедительные 3D-модели людей и объектов в любую точку мира.
Доктор Масуд Ур Рахман из Школы инженерии Джеймса Ватта Университета Глазго, руководивший разработкой антенны, сказал: “Сети 6G обладают потенциалом обеспечить революционные преимущества для всего общества. Наша высокочастотная интеллектуальная и высокоадаптивная конструкция антенны может стать одним из технологических краеугольных камней следующего поколения перестраиваемых антенн mmWave”.
“Программируемое управление лучом и формирование луча DMA могут помочь в мелкозернистой голографической визуализации mmWave, а также в коммуникации ближнего поля следующего поколения, фокусировке луча и беспроводной передаче энергии”, – сказал Рахман.
Статья, описывающая данное исследование, была опубликована в журнале IEEE Open Journal of Antennas and Propagation .