Ножницы и вращение: ученые научились управлять беспроводными сигналами

Ученые из Университета Чунг-Анг представили новую технологию, которая значительно улучшает возможности беспроводной связи.

Новая перенастраиваемая пропускающая метаповерхность сочетает в себе инновационные принципы работы с волнами, позволяя управлять их направлением и поляризацией. Данное изобретение открывает новые перспективы для формирования изображений с высоким разрешением, радиолокационных систем и эффективности связи.

Перенастраиваемые метаповерхности – это плоские массивы, которые изменяют характеристики электромагнитных волн, такие как амплитуда, фаза и поляризация. Они позволяют модифицировать состояние поляризации волн и направлять их в нужном направлении, что улучшает коммуникационную эффективность, особенно в сложных условиях распространения.

Традиционные метаповерхности имеют ограничения по независимому контролю и диапазону сканирования, что снижает их эффективность и стоимость. Новая метаповерхность преодолевает такие недостатки благодаря двум новым типам актуаторов: «ножницы», которые регулируют расстояние между элементами, и вращающим, меняющим их ориентацию. Это позволяет независимо управлять сканированием луча и переключением поляризации, значительно увеличивая эффективность сигналов.

Схема реконфигурируемой пропускающей метаповерхности с комбинацией ножничного и вращательного приводов для независимого управления сканированием луча и преобразованием поляризации

Исследования показали, что метаповерхность может сканировать лучи в диапазоне до 28° на частоте 10,5 ГГц. Авторы исследования подчеркнули, что работа является значительным шагом в управлении электромагнитными волнами. Благодаря сочетанию актуаторов «ножниц» и вращения специалисты смогли достичь независимого контроля над сканированием лучей и конверсией поляризации.

Таким образом, разработка открывает широкие перспективы для множества сфер, включая улучшение радарных систем и эффективность беспроводной связи, что обещает новые уровни производительности и эффективности в высокоточной визуализации и мониторинге окружающей среды.