新技術實現太赫茲波“繞障”傳輸或將徹底改變未來無線通信

科技日報2024年4月11日報道，當前無線通信系統依靠微波輻射來承載數據，未來數據傳輸標準將利用太赫茲波。與微波不同，太赫茲信號可被大多數固體物體阻擋。2024年3月30日在《自然》旗下期刊《通信工程》雜志上發表的一項新研究中，美國布朗大學和萊斯大學研究人員描述了他們如何通過彎曲光線來繞過這些固體障礙，從而解決未來無線通信的這一難題。

大多數用戶可能使用Wi-Fi基站，讓整個房間充滿無線信號。無論用戶移動到哪里，他們都能保持連接。但在更高頻率下，信號將是定向光束。如果用戶四處移動，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，用戶就不會收到任何信號。

研究人員通過創建太赫茲信號來規避這個問題。該信號可沿著障礙物周圍的彎曲軌跡行進，而不是被障礙物阻擋。研究團隊引入了自加速梁的概念。這些光束是電磁波的特殊配置，當它們穿過空間時會自然地向一側彎曲。

團隊設計了發射器，以便系統操縱電磁波的強度和時間。憑借這種操縱光的能力，研究人員可使波更有效地協同工作，以便在固體物體阻擋部分光束時維持信號。

光束沿著發射器中的模式重新排列數據來適應阻擋。當一種模式被阻止時，數據傳輸將切換到下一種模式，從而保持信號鏈路完好無損。

通過使用這些彎曲光束，研究人員希望未來能使無線網絡更加可靠，即使在擁擠或有阻礙的環境中也是如此。未來在辦公室或城市等經常出現物理障礙的地方，將可實現更快、更穩定的互聯網連接。

（來源：科技日報）