在智能手機已經大為普及的當下,人們可以在方寸掌間獲取豐富的視頻、音樂和各種知識。但是這一切的基礎,得益于無線電技術的發展和長足進步。從紅外、超高頻、到毫米波,人們在一次次地挑戰無線傳輸速率的上限。而萊斯大學的一支研究團隊,更是受早期收音機的啟發,開發出了將無線傳輸速率提升至1-Tbps的技術。
受早期基于脈沖的無線電傳輸概念,萊斯大學的研究人員們開發出了一項技術,能夠讓數據以1 Tbps的速率進行無線傳輸。
發明了遠程廣播通信系統的意大利電氣工程師古列爾莫·馬可尼(Guglielmo Marconi),他的名字總會被人不斷提起。
在轉向20世紀初的時候,馬可尼演示了一套基于脈沖、能夠長距離傳輸低頻信號的系統,這被后來人認定是無線通信技術的開端。
這顆芯片能夠以10GHz的頻率,進行一系列快速的磁場變換,從而實現1Tbps的無線數據傳輸。
在過去數十年時間里,無線系統已被調制電磁波以攜帶數據,但萊斯大學的這支團隊,卻重新將這項無線數據傳輸技術的速率,提升到了接近最快的光學系統。
項目副首席Aydin Babakhani表示:“馬可尼用到了一根連接至一顆大電容的天線,給它加電,就能夠在電壓差將空氣間隙電離前產生能量,并用于天線的發射”。
Aydin Babakani(上圖左)和Edward Knightley(上圖右),就是受到了意大利發明家古列爾莫·馬可尼的無線電傳輸系統的啟發。
“受其啟發,我們的系統同樣基于脈沖,但換成了用片上天線和一個高速的雙極型晶體管”。
該設備可將磁能存儲在芯片上,然后通過一個數字觸發器釋放,結果就是產生了皮秒(picoseconds)級別規模的脈沖(1皮秒=10-12秒)。
Aydin Babakhani是這項研究的副首席科學家。
該團隊稱,通過重復這一過程,可將無線傳輸速度提升到至1-Tbps,這樣就可以不借助激光來實現如此高的無線傳輸速率。
項目首席研究者Edward Knightly表示:“打破Tbps無線傳輸的邊界,將開創出一套全新的無線應用和通信模式”。
Edward Knightley是這項研究的首席科學家。
下一步,該團隊準備開發出一個更大的Tbps級收發器陣列,在芯片上布置大約10000根獨立的天線,從而將無線速率提升至100GHz、甚至數THz。
此外,此等規模的天線,可讓信號在半英里(0.4公里)的范圍內傳統,且導向精度不遜于激光。