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वायरलेस दक्षता के लिए प्रोग्रामेबल मेटासुरफेस एंटीना
एक मेटासुरफेस एंटीना जो बेजोड़ दक्षता और गति के साथ वायरलेस संचार में क्रांति लाने का वादा करता है।
तेज और अधिक कुशल वायरलेस संचार की खोज में, डिजिटल रूप से प्रोग्रामेबल मेटासर्फेस-उन्नत सामग्री जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों में हेरफेर करने के लिए इंजीनियर-गेम-चेंजर के रूप में उभर रही हैं।डिजिटल-टू-एनालॉग रूपांतरण पर भरोसा करने वाले पारंपरिक तरीकों के विपरीत, ये सामग्री डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक प्रत्यक्ष और अत्यधिक कुशल दृष्टिकोण प्रदान करती है।हालांकि, मौजूदा मेटासुरफेस-आधारित एंटेना अक्सर कम डेटा दरों और खराब दक्षता के साथ संघर्ष करते हैं।
दक्षिण पूर्व विश्वविद्यालय, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस डोमेन में एक सफलता की शुरुआत की है।प्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स में विस्तृत उनके प्रोग्रामेबल मेटासुरफेस, वायरलेस प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण उन्नति को चिह्नित करते हुए, अभूतपूर्व सूचना मानचित्रण दक्षता प्राप्त करते हैं।
अध्ययन के वरिष्ठ लेखक टाई जून क्यूई ने बताया, "पहले के कामों में, हमारी मेटासुरफेस संचार योजनाओं ने सूचना पुनर्प्राप्ति में सीमाओं का सामना किया, जिसने संचार की गति और क्षमता को धीमा कर दिया।"इसे संबोधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने अनुकूलित किया कि कैसे प्रोग्रामेबल पैटर्न को एंटीना द्वारा प्रेषित डेटा के लिए मैप किया जाता है।स्थानिक हार्मोनिक्स पर ध्यान केंद्रित करके, उन्होंने एक 1-बिट एन्कोडिंग योजना की खोज की जो अधिकतम दक्षता को सक्षम करने के लिए एक अलग और सममित नक्षत्र आरेख का उत्पादन करती है।
एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर निर्मित नया मेटासुरफेस एंटीना, तीन धातु परतों और दो सब्सट्रेट के साथ एक अभिनव डिजाइन है।इसका अद्वितीय चरण मॉड्यूलेशन सिस्टम प्रत्येक रेडिएटर कॉलम की चरण प्रतिक्रिया को ट्यून करने के लिए डायोड के साथ स्विचबल विलंब लाइनों का उपयोग करता है, जो संचरित पैटर्न पर सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है।
इस एंटीना की एक स्टैंडआउट विशेषता आई/क्यू चैनल या मिक्सर जैसे अतिरिक्त मॉड्यूल की आवश्यकता को समाप्त करते हुए, सीधे जानकारी को मैप करने की क्षमता है।इसके अलावा, यह एक ही माप से लगभग सभी एन्कोडिंग पैटर्न को पुनः प्राप्त करता है, सूचना मानचित्रण दक्षता को एकता के पास धकेलता है।
"हमारी योजना उच्च गति, उच्च क्षमता वाले वायरलेस नेटवर्क के लिए क्षमता को अनलॉक करती है," CUI ने कहा।टीम व्यावहारिक कार्यान्वयन का पता लगाने, अपने सिद्धांत को दो आयामों तक बढ़ाने और नए मेटासुरफेस-आधारित ट्रांसमीटरों को विकसित करने की योजना बना रही है।
यह नवाचार वायरलेस संचार को फिर से खोल सकता है, जिससे भविष्य के लिए तेजी से, अधिक कुशल नेटवर्क सक्षम हो सकता है।
तेज और अधिक कुशल वायरलेस संचार की खोज में, डिजिटल रूप से प्रोग्रामेबल मेटासर्फेस-उन्नत सामग्री जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों में हेरफेर करने के लिए इंजीनियर-गेम-चेंजर के रूप में उभर रही हैं।डिजिटल-टू-एनालॉग रूपांतरण पर भरोसा करने वाले पारंपरिक तरीकों के विपरीत, ये सामग्री डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक प्रत्यक्ष और अत्यधिक कुशल दृष्टिकोण प्रदान करती है।हालांकि, मौजूदा मेटासुरफेस-आधारित एंटेना अक्सर कम डेटा दरों और खराब दक्षता के साथ संघर्ष करते हैं।
दक्षिण पूर्व विश्वविद्यालय, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस डोमेन में एक सफलता की शुरुआत की है।प्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स में विस्तृत उनके प्रोग्रामेबल मेटासुरफेस, वायरलेस प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण उन्नति को चिह्नित करते हुए, अभूतपूर्व सूचना मानचित्रण दक्षता प्राप्त करते हैं।
अध्ययन के वरिष्ठ लेखक टाई जून क्यूई ने बताया, "पहले के कामों में, हमारी मेटासुरफेस संचार योजनाओं ने सूचना पुनर्प्राप्ति में सीमाओं का सामना किया, जिसने संचार की गति और क्षमता को धीमा कर दिया।"इसे संबोधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने अनुकूलित किया कि कैसे प्रोग्रामेबल पैटर्न को एंटीना द्वारा प्रेषित डेटा के लिए मैप किया जाता है।स्थानिक हार्मोनिक्स पर ध्यान केंद्रित करके, उन्होंने एक 1-बिट एन्कोडिंग योजना की खोज की जो अधिकतम दक्षता को सक्षम करने के लिए एक अलग और सममित नक्षत्र आरेख का उत्पादन करती है।
एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर निर्मित नया मेटासुरफेस एंटीना, तीन धातु परतों और दो सब्सट्रेट के साथ एक अभिनव डिजाइन है।इसका अद्वितीय चरण मॉड्यूलेशन सिस्टम प्रत्येक रेडिएटर कॉलम की चरण प्रतिक्रिया को ट्यून करने के लिए डायोड के साथ स्विचबल विलंब लाइनों का उपयोग करता है, जो संचरित पैटर्न पर सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है।
इस एंटीना की एक स्टैंडआउट विशेषता आई/क्यू चैनल या मिक्सर जैसे अतिरिक्त मॉड्यूल की आवश्यकता को समाप्त करते हुए, सीधे जानकारी को मैप करने की क्षमता है।इसके अलावा, यह एक ही माप से लगभग सभी एन्कोडिंग पैटर्न को पुनः प्राप्त करता है, सूचना मानचित्रण दक्षता को एकता के पास धकेलता है।
"हमारी योजना उच्च गति, उच्च क्षमता वाले वायरलेस नेटवर्क के लिए क्षमता को अनलॉक करती है," CUI ने कहा।टीम व्यावहारिक कार्यान्वयन का पता लगाने, अपने सिद्धांत को दो आयामों तक बढ़ाने और नए मेटासुरफेस-आधारित ट्रांसमीटरों को विकसित करने की योजना बना रही है।
यह नवाचार वायरलेस संचार को फिर से खोल सकता है, जिससे भविष्य के लिए तेजी से, अधिक कुशल नेटवर्क सक्षम हो सकता है।