Οι τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας εξελίσσονται γρήγορα και η έρευνα για το 6G έχει ήδη ξεκινήσει δυναμικά. Μια νέα κεραία που αναπτύχθηκε από ερευνητές σε Σιγκαπούρη, Γαλλία και ΗΠΑ ίσως αποτελέσει βασικό στοιχείο αυτής της επόμενης γενιάς δικτύων, προσφέροντας εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων.
Γιατί το 6G χρειάζεται συχνότητες τεραχέρτζ
Τα μελλοντικά δίκτυα 6G αναμένεται να φτάνουν ταχύτητες έως περίπου 1 terabit ανά δευτερόλεπτο, κάτι που σημαίνει τεράστιους όγκους δεδομένων σε ελάχιστο χρόνο. Για να γίνει αυτό, απαιτείται χρήση συχνοτήτων τεραχέρτζ, πολύ υψηλότερων από εκείνες των σημερινών δικτύων 5G.
Ωστόσο, η αξιοποίηση αυτών των συχνοτήτων απαιτεί σημαντικές βελτιώσεις στις κεραίες εκπομπής και λήψης, καθώς τα υπάρχοντα συστήματα είναι πολύπλοκα, ακριβά και συχνά ευάλωτα σε τεχνικές αστοχίες.
Η λύση της «τοπολογικής φωτονικής»
Για να ξεπεράσουν αυτά τα εμπόδια, οι επιστήμονες στράφηκαν στην «τοπολογική φωτονική», έναν κλάδο που μελετά πώς το φως και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να κινούνται σε ειδικά σχεδιασμένες δομές χωρίς να επηρεάζονται εύκολα από ατέλειες ή εμπόδια.
Η ομάδα δημιούργησε ένα chip πυριτίου με μικροσκοπικές τριγωνικές οπές διαφορετικών μεγεθών. Με τη σωστή διάταξη, οι οπές επιτρέπουν στον έλεγχο της ροής της ακτινοβολίας τεραχέρτζ και τη μετατροπή της σε κατευθυνόμενο σήμα, λειτουργώντας ουσιαστικά ως κεραία.
Μεγαλύτερη κάλυψη με απλό σχεδιασμό
Η νέα κεραία μπορεί να καλύψει περίπου το 75% του χώρου γύρω της, δηλαδή πολύ μεγαλύτερη περιοχή από πολλές υπάρχουσες κεραίες τεραχέρτζ. Επιπλέον, μπορεί να λειτουργήσει τόσο ως πομπός όσο και ως δέκτης, διατηρώντας υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι ο σχεδιασμός της είναι παθητικός, χωρίς κινούμενα μέρη ή περίπλοκους μηχανισμούς, γεγονός που μειώνει το κόστος και τον κίνδυνο μηχανικών βλαβών.
Προς ολοκληρωμένα συστήματα 6G σε ένα chip
Οι ερευνητές στοχεύουν πλέον στην πλήρη ενσωμάτωση όλων των λειτουργιών επικοινωνίας τεραχέρτζ – εκπομπής, λήψης και επεξεργασίας σήματος – σε ένα ενιαίο chip. Αν επιτευχθεί αυτό, θα αποτελέσει σημαντικό βήμα προς την πρακτική υλοποίηση αξιόπιστων δικτύων 6G με εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες και αποδοτικότητα.
