Найден способ улучшить связь 6G
Метаматериалы — это искусственно созданные материалы с уникальными свойствами, не встречающимися в природе. Разработанный командой Университета Глазго двумерный метаматериал может улучшить характеристики спутников шестого поколения, сообщает TechXplore. Спутники смогут передавать больший объем данных, точность дистанционного зондирования повысится, а прием сигнала станет более стабильным.
Современные антенны связи спроектированы для передачи и приема электромагнитных волн с линейной поляризацией, то есть ориентированных либо вертикально, либо горизонтально. Несовпадение ориентации передающей и приемной антенн приводит к ухудшению качества сигнала и, как следствие, к снижению эффективности системы связи. Кроме того, такие антенны уязвимы к атмосферным помехам, например, при дожде или ионосферных искажениях.
2D-метаматериал команды преобразует линейно поляризованные электромагнитные волны в круговую поляризацию. Это улучшает качество связи между спутниками и наземными станциями. Сигнал с круговой поляризацией меньше подвержен помехам, вызванным дождем или другими атмосферными явлениями.
Использование как правой, так и левой круговой поляризации позволяет удвоить пропускную способность канала связи. Такая гибкость упрощает конструкцию антенн для малых спутников, улучшает точность слежения за спутниками и обеспечивает устойчивую связь даже в сложных условиях.
Метаматериал команды, толщина которого составляет всего 0,64 мм, изготовлен из крошечных ячеек меди, которая накладывается на коммерческую печатную плату, используемую в высокочастотных коммуникациях. Во время экспериментов ученые направили радиоволны на эту поверхность и измерили, как она меняет их свойства. Оказалось, что метаматериал эффективно преобразует обычные радиоволны в волны с круговой поляризацией, что подтверждает результаты компьютерного моделирования.
Поверхность работает даже когда радиоволны падают на нее под углом до 45 градусов. Это важно, ведь спутники постоянно движутся, и точно навести антенну на Землю бывает непросто. Материал поддерживает частоты Ku, K и Ka, которые охватывают диапазон от 12 ГГц до 40 ГГц и используются в спутниковых приложениях и дистанционном зондировании.
Метаповерхность можно производить массово, используя обычные технологии производства печатных плат.
Между тем, в России изобрели компактный высокоскоростной передатчик для микроспутников. Аналогов такой разработки в мире не существует.
