Akıllı Yüzey Sinyalleri Sıralar — Değerlendirilen “Metaprizma”

Yansıtıcı mikrodalga meta-aynası, yeni nesil kablosuz ağlar için benzersiz bir çözüm sunabilir

Kablosuz iletişimi optimize etmek ve yönlendirmek için daha iyi yollar arayışı hiç bitmiyor. Bu günlerde metamalzemelerin kullanımları – doğal olarak meydana gelen şeylerde bulunmayan özelliklere sahip olacak şekilde tasarlanmış malzeme bilimi harikaları – da benzer şekilde sınırsız görünüyor. Birincisini denemek için neden ikincisini kullanmıyorsunuz? 

Bu, bu ayın başlarında Kablosuz İletişim Üzerine IEEE İşlemlerinde yayınlanan  yakın tarihli bir teorik çalışmanın arkasındaki temel fikirdi  .  İtalyan bilim adamları  , bir metamalzemeden yapılmış yansıtıcı bir yüzey kullanarak kablosuz iletişim sinyallerini yönlendirmenin bir yolunu tarif ediyor . Bu meta “prizma”, frekanslarına bağlı olarak mikrodalga ve radyo sinyallerini farklı bir şekilde yeniden yönlendirir, tıpkı bir ışık huzmesinin rengine bağlı olarak geleneksel prizmaların ışığı farklı şekillerde bükmesi gibi.

Daha önceki nesil kablosuz ağlar, nesnelere kolayca nüfuz edebilen ve çok yönlü olan daha düşük frekanslı elektromanyetik dalgalara dayanır, yani genel bir alanda bir sinyal gönderilebilir ve çok fazla yön hassasiyeti gerektirmez.

Ancak, bu düşük frekanslar artan taleple aşırı yüklendikçe, ağ sağlayıcıları daha kısa dalga boyları kullanmaya başladılar, bu da önemli ölçüde daha yüksek veri aktarım hızları sağlar – ancak daha fazla yön hassasiyeti gerektirir. Bu yüksek frekanslar, dalgaların nüfuz edemediği nesnelerin etrafına da iletilmelidir. Şu anda kullanıma sunulan 5G ağları böyle bir hassasiyet gerektiriyor. Daha yüksek frekanslara güvenen gelecekteki ağlar da öyle. 

Davide Dardari, İtalya’nın Bologna Üniversitesi’nde yeni çalışmanın ortak yazarı olan bir Doçenttir. “Fikir oldukça basit” diyor. “Önerdiğimiz metaprizma … çarpan bir elektromanyetik alanın yansıma şeklini değiştirebilen metamalzemelerden yapılmıştır.” 

Tıpkı normal bir prizmanın bir gökkuşağı oluşturmak için beyaz ışığı kırması gibi, önerilen bu metaprizma bir dizi farklı frekans veya alt taşıyıcı kanal oluşturmak ve yönlendirmek için kullanılabilir. Alt taşıyıcı frekansları, konumlandırmalarına göre farklı kullanıcılara ve cihazlara atanacaktır.

Bu yaklaşımın önemli bir avantajı, metaprizmaların bir alan etrafına düzgün bir şekilde dağıtılması halinde, herhangi bir güç kaynağı gerektirmeden kablosuz sinyalleri pasif olarak yönlendirebilmesidir. Dandari, “Metaprizma olarak hareket etmek üzere tasarlanmış bir veya daha fazla yüzey, engellenen alanlarda kapsama alanını genişletmek için yararlanılabilecek yapay yansımalar oluşturmak için örneğin duvarlara yerleştirilebilir.

Ayrıca, metaprizma birden çok paralel iletişim kanalını farklı yönlere yönlendireceğinden, bunun birden fazla kullanıcı varken gecikmeyi azaltmaya yardımcı olacağını da belirtiyor. “[Bu avantajların bir sonucu olarak], prizmaların maliyetinin diğer çözümlerden çok daha düşük olmasını bekliyoruz,” diyor.

Bu çalışma şu anda teorik olsa da, Dandari diğer uzmanlarla birlikte metaprizma için gereken özel metamalzemeleri geliştirmeyi planlıyor. Ayrıca, sinyal girişimini kontrol etmenin bir yolu olarak metaprizmanın avantajlarını keşfetmeyi planlıyor.

ALINTIDIR.
KAYNAK: https://spectrum.ieee.org/tech-talk/telecom/wireless/could-you-receive-data-using-a-metaprism