임의의 고조파 합성 이동 엔벨로프 메타표면 안테나: 6G 네트워크의 다중 신호 전송이 가능하다.

홍콩 시립대학(CityUHK) 전기공학과 석좌교수인 찬치호우 교수가 이끄는 연구팀은 특히 다가올 6세대(6G) 네트워크를 중심으로 무선 통신의 미래에 혁명을 일으킬 수 있는 안테나 기술 혁신을 발표했다.

"임의의 고조파 순서를 독립적으로 제어하기 위한 합성 이동 엔벨로프 메타표면 안테나"라는 연구는 네이쳐 커뮤니케이션즈에 게재되었다.

이 팀은 소프트웨어를 통해 여러 주파수 성분을 동시에 생성하고 제어할 수 있는 새로운 메타표면 안테나를 개발했다. 이 주요 발전은 무선 통신 시스템의 효율성과 기능을 향상시킬 것을 약속한다.

기존 안테나는 일반적으로 기능이 고정되어 있다. 안테나의 유연성과 제어를 향상시키기 위해 연구자들은 "합성 이동 엔벨로프"라는 새로운 안테나 개념을 제안하고 실험적으로 시연했다. 이 기술을 사용하면 안테나가 임의의 고조파 주파수를 동시에 생성하고 소프트웨어 조작을 통해 파동 속성을 제어할 수 있다.

특히, 이것은 이러한 기능을 갖춘 최초의 보고된 안테나로 안테나 설계의 이정표를 세웠다. 이 기술은 차세대 대용량 및 고보안 정보 시스템, 실시간 이미징 및 무선 전력 전송에 잠재적으로 응용될 수 있다.

안테나는 여러 신호를 동시에 여러 방향으로 사용자에게 전송할 수 있어 채널 용량을 크게 늘릴 수 있다. 게다가 6G 무선 네트워크에 필수적인 감지 및 통신의 통합이 이 혁신을 통해 크게 발전하여 미래 통신 시스템에 광범위한 영향을 미친다.

"제안된 합성 접근법은 메타표면의 스펙트럼 제어 가능성을 새로운 수준으로 끌어올린다."라고 테라헤르츠 및 밀리미터파 국가중점연구소(SKLTMW) 소장이기도 한 찬 교수가 설명했다.

"비할 데 없는 주파수 제어 가능성과 매우 간단한 코딩 전략(1비트), 사이드밴드 방지, 온칩 통합 가능성은 기존 기술을 뛰어넘는 제안된 메타표면 안테나를 제공하며, 무선 통신, 인지 레이더, 통합 광자학 및 양자 과학 분야에서 유망한 잠재력을 제공한다."라고 전기공학과의 우 갱보 교수이자 SKLTMW 회원이 말했다.

이 연구는 CityUHK와 중국 난징에 있는 동남대학교의 공동 연구이다. 우 교수와 SKLTMW의 전 박사후 연구원인 다이 준얀 박사가 공동 1저자이다.