تولید نخستین آنتن ۶۰ گیگاهرتزی جهان/ مسیر توسعه «سیکس جی» هموار شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینرینگ، محققان دانشگاه گلاسکو در بریتانیا نخستین آنتن باند موج میلی متری (mmWave) ۶۰ گیگا هرتز (GHz) جهان را برای تسهیل ارتباطات فوق سریع با استفاده از شبکه‌های «سیکس جی» (۶G) ساخته‌اند.

موج میلی متری ۶۰ گیگاهرتز بخشی از طیفی است که طبق قوانین بین‌المللی برای استفاده در کاربرد‌های صنعتی، علمی و پزشکی (ISM) در نظر گرفته شده است.

با گسترش نسل پنجم فناوری مخابراتی در نقاط مختلف جهان، رقابت برای توسعه نسل بعدی فناوری ارتباطات در جریان است. در همین راستا محققان در ایالات متحده و چین در حال کار برای توسعه مولفه‌های فناوری هستند که ارتباطات اینترنتی پرسرعت را که می‌تواند از فضا نیز پخش شود، تسهیل کنند.

نخستین آنتن فراسطحی ۶۰ گیگاهرتز جهان

محققان دانشکده مهندسی جیمز وات در دانشگاه گلاسکو نمونه‌ای اولیه از یک آنتن فراسطحی دینامیکی (DMA) رمزگذاری شده دیجیتالی  توسعه داده اند که از طریق یک آرایه دروازه دارای قابلیت برنامه ریزی میدانی با سرعت بالا (FPGA) کنترل می‌شود.

قمر اچ عباسی، استاد الکترومغناطیس کاربردی و حسگر این دانشگاه گفت: «در سال‌های اخیر، در سراسر جهان آنتن‌های فراسطحی دینامیکی توسط محققان دیگر نیز در باند‌های مایکروویو تولید شده‌اند، اما نمونه اولیه ما این فناوری را بسیار فراتر و به باند موج میلی متری بالاتر از ۶۰ گیگاهرتز می‌برد. این امر آن را به یک پله بالقوه بسیار ارزشمند به سوی موارد استفاده جدید از فناوری «سیکس جی» تبدیل می‌کند و می‌تواند راه را برای عملیات با فرکانس بالاتر در محدوده تراهرتز هموار کند.

برای ساخت آنتن‌های فراسطحی با فرکانس بالا، محققان از فرامواد طراحی شده ویژه‌ای استفاده کردند که به طور طبیعی وجود ندارند. اجزای فراماده می‌توانند از نرم افزار برای دستکاری امواج الکترومغناطیسی و ایجاد یک آنتن موج نشتی استفاده کنند که می‌تواند در فرکانس‌های بالا کار کند.

نمونه اولیه فقط به اندازه یک کبریت است. با این حال می‌تواند با استفاده از فرامواد، اتصالات پرسرعت ایجاد کند.

کاربرد‌های فناوری و نسل ششم ارتباطات

آنتن‌های فراسطحی دینامیکی می‌تواند عملکرد ارتباطات را در دستگاه‌هایی مانند رادار‌های با وضوح بالا در وسایل نقلیه خودران مانند خودرو‌ها یا پهپاد‌ها بهبود بخشد. انتقال سریعتر داده ها، تصویربرداری هولوگرافیک و نمایش تصاویر افراد و اشیاء در سراسر جهان را امکان پذیر می‌کند. در تنظیمات بیمارستان، آنتن می‌تواند به نظارت بر علائم بیماران و ردیابی حرکات آنها برای بهبود مراقبت از بیمار کمک کند.

مسعود رحمان، مدرس ارشد دانشگاه گلاسکو که در این کار نقش داشت، گفت: «کنترل قابل برنامه‌ریزی و شکل‌دهی پرتو می‌تواند به تصویربرداری هولوگرافی موج میلی متری و همچنین ارتباطات میدان نزدیک، تمرکز پرتو و انتقال بی‌سیم نیرو کمک کند.»

سیکس جی پتانسیل ارائه مزایای دگرگون کننده را در سراسر جامعه دارد. رحمان افزود: طراحی آنتن هوشمند با فرکانس بالا و بسیار تطبیقی ​​ما می‌تواند یکی از پایه‌های فناوری نسل بعدی آنتن‌های قابل تنظیم مجدد موج میلی متری باشد.

در بیانیه مطبوعاتی افزوده شد که محققان مشتاق هستند تا بر روی بهبود بیشتر طراحی آنتن کار کنند تا عملکرد همه کاره‌تر و انعطاف پذیرتری برای پاسخگویی به نیاز‌های دنیا ارائه دهند.