Gjennombrudd 6G-antenne kan føre til høyhastighetskommunikasjon og hologrammer

publisert 2. mai 2024

Forskere bygger verdens første 6G-antenne som når den er montert i enheter, kan overføre data i høye hastigheter.

Når du kjøper via lenker på nettstedet vårt, kan vi tjene en tilknyttet provisjon. Slik fungerer det.

Human Hologram of people, crowd 3d illustrasjon

En ny programmerbar antenne er verdens første som jobber med et 6G-signal i 60 GHz millimeterbølg (mmWave) -båndet. (Bildekreditt: Design_Cells via Shutterstock)

En ny programmerbar antenne kan bane vei for en ny generasjon 6G-enheter, smarte bytype-applikasjoner og 3D-hologrammer, hevder forskere.

Forskere har laget en dynamisk metasurface-antenne (DMA) som kan styres av en digitalt kodet miniatyrprosessor som teknisk sett er en høyhastighetsfelt programmerbar gate array (FPGA) — en type rekonfigurerbar krets integrert i en brikke.

Denne prototypen, som er omtrent på størrelse med en fyrstikkeske, er verdens første som jobber med et 6G-signal i 60 GHz millimeterbølgen (mmWave) -båndet — forbeholdt industrielle, vitenskapelige og medisinske applikasjoner. Funnene er detaljerte i en ny studie som ble akseptert for publisering i nær fremtid i tidsskriftet IEEE Open Journal of Antennas and Propagation.

Den mest avanserte mobilkommunikasjonsstandarden i dag er 5G. Dette nettverket ble først etablert i 2018 før det ble utbredt i 2019. I dag kan nesten hver nye smarttelefon koble seg til 5G-nettverk i USA og globalt.

6G — som kan være en tusen ganger raskere enn 5G — er neste i tråd, med de tekniske spesifikasjonene som fremdeles blir bestemt, sammen med infrastrukturen og komponentene som er nødvendige for å gjøre dette nettverket til virkelighet. De endelige spesifikasjonene for 6G forventes i 2028, med kommersiell utrulling som sannsynligvis vil følge på begynnelsen av 2030-tallet, ifølge handelsorgan GSMA.

Relatert: Gjennombrudd fotonbrikke kan drive 6G-enheter

“Vår høyfrekvente intelligente og svært tilpasningsdyktige antennedesign kan være en av de teknologiske grunnsteinene til neste generasjon mmWave-konfigurerbare antenner, ” sa hovedforfatter av forskningen, Masood Ur Rehman, universitetslektor i autonome systemer og tilkobling ved University of Glasgow, i Skottland, i en uttalelse.

Registrer deg for Live Science daglige nyhetsbrev nå

Få verdens mest fascinerende funn levert rett til innboksen din.Kontakt meg med nyheter og tilbud fra andre Future-merkerMotta e-post fra oss på vegne av våre pålitelige partnere eller sponsorerVed å sende inn informasjonen din samtykker du til Vilkår og betingelser og Personvern og er over 16 år.

En av prototypantennens nøkkelfunksjoner er stråledannende. Dette fokuserer retningen til 6G-signalet nøyaktig til målenheten, noe som øker påliteligheten og hastigheten og samtidig reduserer strømbehovet. Denne prosessen skjer i nanosekunder. Her brukte forskerne «metamateriale» elementer designet for å resonere på rundt 60,5 GHz som kan finjusteres uten behov for komplekse kretsløp.

«Den programmerbare strålekontrollen og stråleformingen av DMA kan hjelpe i finkornet mmWave holografisk avbildning samt neste generasjons nærfeltkommunikasjon, strålefokusering og trådløs kraftoverføring,» sa Ur Rehman.

I studien sa forskerne at denne enheten kan ha stor innvirkning på kommunikasjon, sensing og avbildning.RELATERTE STORIER

—Rart magnetisk ‘skyrmion’ kvasipartikkel kan brukes som litt i avansert databehandlingsminne

—Verdens første grafen halvleder kan gi fremtidige kvantecomputere

—Gjennombrudd av «Universal memory» bringer neste generasjon datamaskiner 1 skritt nærmere større hastighetsøkning

En av hovedutfordringene for 6G er at det er vanskelig å få et signal inne i en bygning. Denne nye antennen kan støtte storskala 60 GHz innendørs Internet of Things (IoT) nettverk som omfatter høye overføringshastigheter og massiv datagjennomstrømning ” forskerne sa i sin rapport. I tester reduserte prototypen energiforbruket med 88% og datakollisjoner med 24%, sammenlignet med omnidireksjonsantenner.

Sensing via 6G reiser også interessante muligheter. Dette bruker egenskapene til radiobølger for å oppdage objekter i sanntid, med potensielle bruksområder, inkludert sporing av pasienter på et sykehus eller bestemme banen til en autonom bil. Å bruke disse fangede dataene kan også føre til at det opprettes 3D-holografiske modeller som viser bevegelse av mennesker og gjenstander i nærområdet, sier forskerne.

Ur-Rehman sa at teamet hans er akkurat i starten av reisen, og planlegger å forbedre designen slik at antennen gir større fleksibilitet og mer allsidig ytelse. Etter hvert ser Ur Rehman det som en nøkkelkomponent i 6G-aktiverte IoT og smarte bymiljøer.

Tim Danton

Tim Danton er journalist og redaktør som har dekket teknologi og innovasjon siden 1999. Han er for tiden sjefredaktør for PC Pro, et av Storbritannias ledende teknologimagasiner, og er forfatteren av en databehandlingshistorie kalt The Computers That Made Britain. Han jobber for tiden med en oppfølgingsbok som dekker de aller tidligste datamaskinene, inkludert ENIAC. Arbeidene hans har også dukket opp i The Guardian, Hvilken? og The Sunday Times. Han bor i Buckinghamshire, Storbritannia.Mer om kommunikasjon