来源：Silvia Cernea Clark，莱斯大学；电子科技大学太赫兹科学技术研究中心 吕星宇 编译

绕过半无限障碍通信。图片来源：《通信工程》(2024)。DOI: 10.1038/s44172-024-00206-3

    下一代无线信号将不再像现在那样从基站无差别地发出，而很可能采取定向发射的形式。然而，任何物理干扰——例如，一个物体或一个人经过——都可能中断信号，这对于实施超快毫米波和亚太赫兹无线网络构成了一个字面上的障碍。

    然而，莱斯大学和布朗大学的研究人员已经展示了数据加载的弯曲光束可以在基站和用户之间建立链接，有效地绕过介入的障碍物。

    在《通信工程》杂志发表的一项研究中，研究人员展示了一种沿着弯曲轨迹传播的亚太赫兹光束——这一成就可能会革新无线通信，使在亚太赫兹频率上运行的无线数据网络的未来变得更加可行。

    “这是世界上第一个弯曲的无线数据链路，这是实现6G愿景中高数据速率和高可靠性的关键里程碑，”莱斯大学的Sheafor-Lindsay电子和计算机工程教授及计算机科学教授Edward Knightly说。

    “虽然今天的低频Wi-Fi似乎像无线电广播一样向所有方向传播，但在未来，为了更快的数据速率和更高的频率，光束必须是定向的。”

    今天的蜂窝网络和Wi-Fi系统依赖于低频吉赫兹辐射来传输数据，但未来的技术将依赖于亚太赫兹波，这些波的数据传输能力高出100倍。

    这项研究的高级作者、布朗大学工程学院教授Daniel Mittleman说：“我们需要每秒更多的数据。如果你想做到这一点，你需要更多的带宽，而这种带宽使用传统频段是不存在的。”

    研究人员探索了自加速光束——这些特别配置的电磁波在空间中移动时会弯曲——作为他们工作的起点。通过工程化的发射机控制发射波的强度和频率，研究人员能够确保数据沿着弯曲的抛物线轨迹传输。

    布朗大学博士后研究员、领导此研究的Hichem Guerboukha现在是密苏里-堪萨斯城大学的助理教授，他说：“弯曲光束并不能解决所有可能出现的阻塞问题，但它确实解决了一些问题，并且以比其他人尝试的方法更好的方式解决了这些问题。”

    研究人员通过大量模拟和实验验证了他们的发现，这些模拟和实验绕过障碍物以保持具有高可靠性和完整性的通信链接。

    研究人员表示，通过使用这些弯曲光束，他们希望启用新的应用，如移动沉浸式增强现实。这类应用需要高数据率，尽管用户的移动性和附近的障碍物，数据率必须保持。