山東
地下室、隧道、大型建筑內部……這些地方常常因為無線信號被阻擋而成為通信“死角”。如今，芬蘭阿爾托大學研究團隊開發出一種可通過3D打印制造的名為“元晶體”的新型智能面板，無需電源和電子元件，即可像鏡子反射光線一樣，引導無線電波繞過障礙物傳播，為未來6G網絡低成本擴展覆蓋范圍提供了新方案。相關成果發表于最新一期《自然·通訊》雜志。
3D打印元晶體面板可讓無線電波繞過障礙物并導向用戶，以一種低成本的方法來改善室內外無線電波覆蓋范圍，而無需添加基站、線路或供電電子設備。圖片來源：芬蘭阿爾托大學
隨著6G通信向更高頻段發展，網絡帶寬將顯著提升，但高頻信號容易受到墻壁、人體及其他障礙物阻擋。當前解決信號覆蓋問題通常依賴增加路由器、中繼器和基站等設備，不僅建設和維護成本較高，也會增加能源消耗。
此次，研究團隊開發的元晶體是一種通過3D打印制造的無源智能面板。論文第一作者馬赫迪·阿斯加里將其比作無線電波的“鏡子”。他解釋說，當房間光線不足時，人們既可以增加更多燈具，也可以利用鏡子將現有光線引導到需要照明的位置。元晶體的作用與此類似，它并不產生新的無線信號，而是將已有信號重新定向，引導至原本難以覆蓋的區域。
這些面板可安裝在墻壁、天花板、家具等表面，將信號引導到建筑拐角、遮擋區域，甚至定向傳輸給特定用戶或設備，從而改善無線網絡覆蓋效果。
與許多現有智能表面通常只能針對單一方向信號執行單一任務不同，元晶體采用三維結構設計，能夠同時處理多個入射信號，并在多個頻段上工作。除了反射和傳輸信號外，它還能吸收不需要的信號，從而減少無線干擾。
研究團隊表示，傳統可重構智能表面往往需要大量可調單元和復雜控制電路，成本較高，難以廣泛部署。而元晶體面板可直接采用3D打印制造，每塊面板的材料成本預計僅需幾十歐元，并可根據具體應用場景進行定制設計。該技術尤其適用于工廠、倉庫、室內5G/6G網絡以及長走廊等環境布局相對固定的場景。在這些場所，無源面板有望以更低成本實現無線信號優化。
目前，研究團隊正推動該技術商業化，并探索可根據環境變化自動調整性能的新一代可重構元晶體面板，希望未來將這種智能無線設備應用于室內空間和城市戶外場景。 （記者張佳欣）
來源：科技日報
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