Новый «поворот» в терагерцевых коммуникациях

Инженерам и ученым предстоит ещё немало работы прежде, чем можно будет реализовать сулимый терагерцевыми технологиями коммуникаций рост пропускной способности беспроводного канала на два порядка по сравнению с Wi-Fi и сотовой связью. Об одном таком исследовании, носящем «поворотный» характер, рассказывается на страницах журнала APL Photonics.

«Многие занятые в терагерцевых исследованиях полагают, что связь вне прямой линии зрения неприемлема в этом диапазоне, поскольку в переотражениях теряется слишком много энергии, — пишет старший автор этой статьи, Даниэль Миттльмен (Daniel Mittleman), профессор Инженерной школы университета Брауна (штат Род-Айленд). — Но наша работа показывает, что потери на самом деле вполне удовлетворительны в некоторых случаях — не столь велики, как принято считать».

Миттльмен с коллегами экспериментировали с отражением терагерцевых волн разной частоты от всевозможных объектов — зеркал, металлических дверей, шлакоблочных стен и т.д. — измеряя ошибки, вносимые этими столкновениями в передаваемые биты данных. Они установили, что небольшое увеличение мощности сигналов обеспечивает снижение доли ошибок до приемлемого уровня.

В одном из сценариев, учёные смогли организовать действующую связь между передатчиком и приёмником вне прямой линии зрения, при этом пучок волн последовательно отражался от двух стен, образующих угол. Успех этого эксперимента говорит в пользу о идеи использования терагерцевых волн для создания локальных сетей.

Если компьютер подключен к терагерцевому маршрутизатору и кто-нибудь, проходя, блокирует прямую линию зрения между ними, все ещё можно сохранить соединение по другой траектории, включающей отражение, где-то от стены. «Сегодня уже есть технологии поиска таких путей для более низких частот и нет оснований думать, что этого нельзя сделать для терагерцевого диапазона», — отметил Миттльмен.

Полевые испытания привели ещё к одному открытию. Отражение волн от поверхности земли, вносящее большие помехи в беспроводную связи в микроволновом диапазоне, не является серьезной проблемой для терагерцевых волн из-за лучшего их поглощения, особенно травяным покровом. Более того, подобное отражение представляет ещё один возможный путь для сигнала при блокировании кратчайшей траектории.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365