科技日?qǐng)?bào)北京4月11日電 （記者張夢(mèng)然）當(dāng)前無(wú)線通信系統(tǒng)依靠微波輻射來承載數(shù)據(jù)，未來數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)將利用太赫茲波。與微波不同，太赫茲信號(hào)可被大多數(shù)固體物體阻擋。在《通信工程》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，美國(guó)布朗大學(xué)和萊斯大學(xué)研究人員描述了他們?nèi)绾瓮ㄟ^彎曲光線來繞過這些固體障礙，從而解決未來無(wú)線通信的這一難題。
大多數(shù)用戶可能使用Wi-Fi基站，讓整個(gè)房間充滿無(wú)線信號(hào)。無(wú)論用戶移動(dòng)到哪里，他們都能保持連接。但在更高頻率下，信號(hào)將是定向光束。如果用戶四處移動(dòng)，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(huì)收到任何信號(hào)。
研究人員通過創(chuàng)建太赫茲信號(hào)來規(guī)避這個(gè)問題。該信號(hào)可沿著障礙物周圍的彎曲軌跡行進(jìn)，而不是被障礙物阻擋。研究團(tuán)隊(duì)引入了自加速梁的概念。這些光束是電磁波的特殊配置，當(dāng)它們穿過空間時(shí)會(huì)自然地向一側(cè)彎曲。
團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了發(fā)射器，以便系統(tǒng)操縱電磁波的強(qiáng)度和時(shí)間。憑借這種操縱光的能力，研究人員可使波更有效地協(xié)同工作，以便在固體物體阻擋部分光束時(shí)維持信號(hào)。
光束沿著發(fā)射器中的模式重新排列數(shù)據(jù)來適應(yīng)阻擋。當(dāng)一種模式被阻止時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸將切換到下一種模式，從而保持信號(hào)鏈路完好無(wú)損。
通過使用這些彎曲光束，研究人員希望未來能使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)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(jīng)常出現(xiàn)物理障礙的地方，將可實(shí)現(xiàn)更快、更穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)連接。
【總編輯圈點(diǎn)】
6G技術(shù)已經(jīng)距離我們?cè)絹碓浇?，太赫茲作?G通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，也開始引起人們關(guān)注。美國(guó)已經(jīng)把太赫茲技術(shù)列為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一，這是因?yàn)樘掌澆ň哂写罅拷^對(duì)帶寬資源，傳播方向性強(qiáng)，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(shù)，更是擴(kuò)寬了其應(yīng)用范圍。除了文中提到的通信，新技術(shù)還可造福雷達(dá)系統(tǒng)、吸波材料、生物醫(yī)學(xué)、光譜成像、探測(cè)與感知等多個(gè)領(lǐng)域。
【關(guān)閉】
