Ученые придумали, как улучшить 6G-связь

Команда ученых и инженеров из Университета Глазго (Шотландия) разработала сверхтонкий двумерный метаматериал, который может повысить качество спутниковой связи, а также эффективность дистанционного зондирования. Ученые утверждают, что это устройство простое и недорогое в производстве, сообщает TechXplore. 

Метаматериалы – это искусственно созданные материалы со свойствами, которых нет в природе. 

Современные антенны связи спроектированы для передачи и приема электромагнитных волн с линейной поляризацией. Несовпадение ориентации передающей и приемной антенн приводит к ухудшению качества сигнала и эффективности системы связи. Кроме того, такие антенны уязвимы к атмосферным помехам, например, при дожде или ионосферных искажениях. 

Ученые и инженеры из Университета Глазго учли эти недостатки современных антенн, поэтому 2D-метаматериал преобразует линейно поляризованные электромагнитные волны в круговые. Такая поляризация устойчива к атмосферным помехам и позволяет улучшить качество связи между спутниками и наземными станциями, повысить надежность и производительность. 

Кроме того, круговая поляризация удваивает пропускную способность канала, что значительно упрощает конструкцию антенн для небольших спутников, улучшает точность отслеживания спутников и обеспечивает надежные каналы связи в сложных условиях. 

Двухмерный метаматериал, изготовленный в Шотландии, составляет всего 0,64 мм. Он изготовлен из крошечных ячеек меди, которые накладываются на коммерческую печатную плату, используемую для высокочастотной связи. 

Поверхность этого метаматериала прошла тестирование. Ученые отметили, что она сохраняет высокую производительность даже когда радиосигналы скользят по ней под углами до 45 градусов — из-за движения спутников точно попасть на поверхность может быть тяжело. 

Метаматериал работает в диапазоне частот Ku, K и Ka, которые охватывают от 12 ГГц до 40 ГГц. 

Данное изобретение позволит значительно улучшить сигналы для телефонов и обеспечить более стабильные соединения для передачи данных. Оно также может улучшить способность спутников сканировать поверхность Земли. 

Ранее Китай в рамках проекта «Тысяча парусов» запустил первые искусственные спутники для раздачи интернета. Они раздают интернет с орбиты Земли. Первая партия состояла из 18 спутников, а первая запущенная ракета называется «Чанчжэн-6А». В общей сложности планируется отправка 14 тыс. спутников на орбиту Земли.