|
本帖最后由 晨枫 于 2022-2-10 10:05 编辑 6 C% Q; ]* }7 c( a5 F6 P( M. A
, m9 ]( Y; F4 C& W/ m& T0 L. L
南华早报报导,在北京冬奥上,清华-上海交大-联通团队测试了涡旋的毫米波(vortex millimeter wave),在1公里距离上达到1TB/秒的超高数据率,可以同时传输10000个高清视频。这是6G技术的一个路线。& \7 p( S4 E; R% r
" Q$ l2 ?, Y9 ^& _6 ?" v
8 F4 m5 Q/ g3 V5 w# R1 }清华-上海交大-联通团队在北京冬奥场地测试涡旋毫米波通信技术,在1公里距离上实现1TB/秒的超高速数据通信4 r9 k3 g7 a# o( z! Y6 r
% g8 f8 j8 ]- F f
涡旋波因为带有“轨道角动量”(orbital angular momentum),不再是二维的平面波动,而是三维的螺旋形波动。因此除了常规的强度、相位、频率、极化等自由度外,在多了轨道角动量这个新的自由度,可携带的信息量大大增加,在理论上,在任何平路下都有无穷多互不干扰的正交模态,近年来在雷达成像、无线电通信等方面得到重视。4 l2 f& M/ x( e) M* M( o# C
6 X5 q% H7 Z. |" c. f, C
8 l% O1 C4 A6 Z9 q' T7 e3 |! d h
涡旋波在轴线上其实是互相对消的,所以涡旋光波投影在与轴线成直角的平面上,中心是一个黑洞,但涡旋本身还可以正着转、反着转,既不正、也不反是一个奇点
& Q; h/ C- S; D" q* f0 y0 Y( u/ T. X( k5 d9 q
2 @+ G! V2 n6 @1 ^& u
涡旋波的幅度、相位与平面波不同,看起来奇奇怪怪的,也正因为这些“奇怪”的性质,加上正交性,可以携带多得多的信息
7 |! W0 ~8 I) h& f, [+ }/ [' L0 d
& T7 \0 E8 C9 C9 v3 k
$ w- d. l2 y9 W9 d; s3 N但涡旋波有越转越发散的趋势,给实用化带来很大的困难
# l2 s$ h& v" ]6 e# J5 F+ Y8 S2 E8 A; C. s
涡旋波在1909年就被英国物理学家约翰·亨利·波因廷发现了,但很长时间里,谁也不知道这东西有什么用。等到想到了,涡旋波的产生和操作又是个问题,与平常的平面波很不相同。一个问题是涡旋波有“越转越大”的趋势,使得长距离传输时,功率密度降低太多,接收困难。
. E$ l0 s4 h3 j8 B% w: d4 \2 a+ m8 v7 ^* I p. p7 H: h0 k# Z
欧洲在90年代就开始研究涡旋波,2020年时,日本电话电报公司的团队在10米距离上实现了200GB/秒的通信速度。清华-上海交大-联通团队的突破来自于实现了更加窄的波束,使得在通信距离延长到1公里的同时,达到1TB/秒的数据率。在2018年,团队就实现了长达172公里的涡旋波传输,这个世界记录至今没有打破,但那只是能接收到信号而已,谈不上通信速度。
D- ^4 t. H" z0 ?
2 x, s8 f9 p Z2 l' n$ d) r" E据说涡旋波用于雷达的话,有望对隐身目标有效探测。现有隐身理论都是基于平面波的。但当前重点还是在通信。
z: ?- G6 G! h
* a* C+ F: V$ w9 w1 Q5 x中国在6G方面再次领跑了。不久前,天津大学团队用太赫兹技术也测试了6G技术,这是另一条技术路线。! `6 [, j( F m
+ S: F2 t+ B# f+ q ~& F- i" N据报道,中国的6G专利超过世界总数的40%,美国35%,日本10%,欧洲9%,韩国4%。
( k B* G- f( b! q9 D, n2 o+ f) E0 D' J: L% n* L
美国和日本在2021年4月宣布,联合投资45亿美元,与中国6G竞争。( j& k9 m2 g4 r: Q1 N: f i
, A, ?8 R' h$ z7 [! `; u; R2 c这是好事。中国欢迎竞争,中国也不怕背后打黑枪。中国科研也以“企业队”为主,国家的科研补贴和抵税拉动了大约6倍的企业投资。
0 O# |/ H$ f0 T4 _, `6 k- L
& n, c7 w7 Q S" }- w据认为,6G在2030年左右有望实用化。华为5G由于芯片被美国打了黑枪。中国能不能在6G时代实现“芯片自由”是中国6G成功的关键。 |
评分
-
查看全部评分
|