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      通信設(shè)備具有巨大的帶寬潛力
      
			
      
				2019-12-11 11:02:26
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      伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造了方糖大小的電磁材料塊，具有改變通信網(wǎng)絡(luò)的潛力。
      

      幾個國家/地區(qū)正在建設(shè)使用更高頻率的電磁波以更快的速率傳輸更多數(shù)據(jù)的未來派通信系統(tǒng)，但它們?nèi)狈W(wǎng)絡(luò)組件來處理這些更高的帶寬。研究員J. Gary Eden證明了他的新設(shè)備可以快速切換功能，以執(zhí)行支持載頻超過100 GHz的網(wǎng)絡(luò)所需的各種任務(wù)?！稇?yīng)用物理評論》(Applied Physics Reviews)中描述了隱藏在方糖塊中的微型結(jié)構(gòu)。
      

      通信設(shè)備具有巨大的帶寬潛力
      

      Eden解釋說：“這項技術(shù)特別有趣，因為它可以同時在不同的頻率下運行多個信道。基本上，這允許在同一網(wǎng)絡(luò)上進行多個對話，這是高速無線通信的核心。”
      

      等離子體對于快速切換功能和頻率至關(guān)重要，但是以前的基于等離子體的電磁晶體太大了，無法在高頻下工作。關(guān)鍵在于創(chuàng)建一種結(jié)構(gòu)，使等離子和金屬柱之間的間距小到被操縱的輻射波長。
      

      電磁波的波長隨著頻率和帶寬的增加而縮短。為了實現(xiàn)工作在100 GHz以上頻率的高帶寬晶體，需要進行小規(guī)模設(shè)計。
      

      伊甸園的團隊開發(fā)了3D打印的腳手架，該腳手架是所需網(wǎng)絡(luò)的底片。將聚合物倒入，一旦凝固，將直徑為0.3毫米的微毛細管充滿等離子體，金屬或介電氣體。使用這種復(fù)制模制技術(shù)，花了近五年的時間來完善木樁狀晶格中微毛細管的尺寸和間距。
      

      Eden說：“組裝材料非常困難，”但最終，他和他的團隊得以使用他們的材料觀察100 GHz至300 GHz頻率范圍內(nèi)的共振，Eden指出該共振范圍很大。操作。”
      

      該小組表明，這些晶體的電磁特性的快速變化(例如反射或傳輸信號之間的切換)可以通過簡單地打開或關(guān)閉幾個等離子體柱來實現(xiàn)。這樣的能力表明了這種動態(tài)且節(jié)能的設(shè)備用于通信的效用。
      

      Eden渴望進一步優(yōu)化這種新器件的制造和開關(guān)效率，但也很高興深入研究其他應(yīng)用。例如，可以調(diào)整晶體以響應(yīng)特定分子(例如，大氣污染物)的共振，并用作高靈敏度檢測器。
      
			

			
        
      
			
      
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