Die Antenne schafft die Voraussetzungen für 6G Technologieund bietet Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und neue Anwendungen in der Kommunikation und Bildgebung.
Die Fähigkeit der Antenne, im höheren mmWave-Band zu funktionieren, macht sie zu einer zentralen Komponente im aufstrebenden Bereich der fortschrittlichen Beamforming-Metaoberflächenantennen. Diese Fähigkeit könnte entscheidend dazu beitragen, dass zukünftige 6G-Netzwerke eine ultraschnelle Datenübertragung und hohe Zuverlässigkeit bieten und so eine überlegene Servicequalität und nahtlose Konnektivität gewährleisten. Darüber hinaus eröffnet es Möglichkeiten für innovative Kommunikations-, Sensor- und Bildgebungsanwendungen und markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Netzwerktechnologie.
Ein Forschungsteam der Universität Glasgow hat eine innovative drahtlose Kommunikationsantenne entwickelt, die die einzigartigen Eigenschaften von Metamaterialien und fortschrittlicher Signalverarbeitung nutzt, um ein beispielloses Leistungsniveau zu erreichen.
Ihre Dynamic Metasurface Antenna (DMA) ist die erste weltweit, die für den Betrieb im 60-GHz-mmWave-Band konzipiert und demonstriert wurde, das international für industrielle, wissenschaftliche und medizinische (ISM) Anwendungen reserviert ist. Die Hochfrequenzfunktionalität des DMA wird durch die Verwendung speziell entwickelter Metamaterialien ermöglicht. Diese Strukturen wurden sorgfältig konstruiert, um ihre Wechselwirkung mit elektromagnetischen Wellen zu verstärken und so Effekte zu erzielen, die in natürlich vorkommenden Materialien nicht zu finden sind.
Der DMA verfügt über vollständig abstimmbare Metamaterialelemente, die sorgfältig entwickelt wurden, um elektromagnetische Wellen per Softwaresteuerung zu manipulieren und so eine hochentwickelte Klasse von Leckwellenantennen zu schaffen, die einen rekonfigurierbaren Hochfrequenzbetrieb ermöglichen. Der kompakte Prototyp in Streichholzschachtelgröße enthält Hochgeschwindigkeitsverbindungen, die eine gleichzeitige parallele Steuerung einzelner Metamaterialelemente durch FPGA-Programmierung ermöglichen. Dadurch kann der DMA mehrere Kommunikationsstrahlen gleichzeitig formen und erzeugen und in Nanosekunden zwischen ihnen wechseln, um eine stabile Netzwerkabdeckung sicherzustellen.
Das DMA-Design bietet mehrere Anwendungen, wie z. B. die Patientenüberwachung durch Verfolgung von Vitalfunktionen und Bewegungen. Es verbessert auch Geräte für hochauflösendes Radar und unterstützt autonome Fahrzeuge wie selbstfahrende Autos und Drohnen bei der sicheren Navigation. Darüber hinaus könnten seine schnellen Datenübertragungsfähigkeiten die holographische Bildgebung revolutionieren und Echtzeitprojektionen von 3D-Modellen weltweit ermöglichen.
Referenz: Abdul Jabbar et al., 60 GHz Programmable Dynamic Metasurface Antenna (DMA) für Kommunikations-, Sensor- und Bildgebungsanwendungen der nächsten Generation: Vom Konzept zum Prototyp, IEEE Open Journal of Antennas and Propagation (2024). DOI: 10.1109/OJAP.2024.3386452