超表面的最新突破

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超表面，新突破


日本移动通信运营商NTT DoCoMo希翼窗户能够帮助而不是阻碍5G与6G信号传播。

据称这是世界首创，NTT DoCoMo使用了一个附在窗户上的超表面，将来自室内基站的信号重定向到室外。


与超材料一样，超表面由以特定模式排列的复杂纳米级结构组成，以控制电波信号通过它的路径。这在提高超高频无线通信的性能方面可能很有用——因为超高频无线信号高功率衰减高，需要将信号定向到接收设备。

随着移动通信行业开始讨论将100 GHz以上的亚太赫兹频谱用于6G服务，信号传播面临的挑战就更为艰巨。

“高频段的无线电波很难到达安装在建筑物屋顶的发射基站视线之外的地方，因此很容易’灯下黑’” 在周一的一份声明中，NTT DoCoMo说到：“其中一个解决方案是将天线安装在邻近的物体上。”

在试验中，NTT DoCoMo使用了一个专门设计用于重定向28 GHz频段无线信号的超表面，同时不影响LTE和其他6 GHz以下频率信号的传播路径，也不会破坏窗口的视野。


“大家证实，通过使用透射超表面弯曲毫米波，塔下区域的吞吐量性能得到了极大提高。”

NTT DoCoMo也在试验新型窗户。

在另一份声明中，NTT DoCoMo表示一直在与一家玻璃企业YKK AP合作，测量由一种被称为气凝胶的材料制成的窗户的无线电波穿透特性。其中“凝胶”实际上是一种固体材料，重量很轻，透光性好，但绝缘性高，非常适合用于窗户等物品。

“高性能材料、多层窗玻璃和Low-E玻璃正被更广泛地用于提高家庭和办公室的隔热性能以提高能效。然而由此，高频无线电波到达室内空间变得越来越困难。”NTT DoCoMo说。“于是DoCoMo和YKK AP正在开发相关解决方案。”

两家企业已经制作了一个原型，用以测试哪些不同的材料、形状和窗口结构最适合移动信号通过。他们认为有朝一日可以在新的和现有的住宅和办公室上安装气凝胶窗户。

“展望未来，DoCoMo将继续致力于5G演进和6G，通过研发相关技术，包括容易被高频毫米波和太赫兹无线电波穿透的窗户，以实现高质量的室内连接。”NTT DoCoMo表示。