手機信號不穩定?四川“鏡子”來幫忙
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收藏地下停車場點外賣,手機界面轉圈轉得心煩﹔高層住宅刷視頻,畫面卡得干著急﹔地鐵高峰時段想回消息,發出去半天沒回應……這些再熟悉不過的“信號焦慮”,正被一面“智能鏡子”悄然改變。
這面“智能鏡子”,就是智能超表面技術。它能把散射的通信信號收攏起來、精准輸送,擴大覆蓋范圍,還能對信號進行“編程”,像舞台追光燈一樣,動態“投喂”給信號不佳的用戶。
近日,記者走進天府興隆湖實驗室,探訪這面“智能鏡子”究竟如何專治各種信號不暢。
通信信號在傳輸中一旦遇到牆壁、玻璃等遮擋物,就會衰減。更棘手的是,隨著通信技術迭代,信號頻率越來越高、速度越來越快,自身也變得越來越“脆弱”。
“頻率越高,波長越短,繞射能力就越差。”天府興隆湖實驗室相關項目負責人、天線設計高級工程師王彥勛解釋,5G信號可能因一面牆的遮擋就大幅衰減,到6G時代,中間隔一棵樹,信號就可能斷崖式下跌。
為解決這些問題,工程師們嘗試過增加基站數量、優化站址布局等傳統方案,但短板也很明顯——成本高,且主要適用於固定場景,一旦環境變化,效果便大打折扣。
這時,智能超表面技術登場了。“靈活和智能,是它的優勢。”王彥勛說,它不像修建基站那樣大動干戈,而是像給牆壁貼上一層“鏡子”,這面“鏡子”可以將散亂微弱的電磁波搜集起來,像手電筒一樣聚成一束強光。
更神奇的是,它還自帶“大腦”,能通過“精准微操”,讓信號像追光燈一樣,始終跟隨信號較弱的用戶移動。
奧秘,藏在微觀結構裡。“‘智能鏡子’表面密集了成千上萬個‘微型開關’,每個開關都能獨立調控信號的相位。”王彥勛打了一個比方——信號像一群沖鋒的士兵,撞上遮擋物后就如無頭蒼蠅般亂竄,“智能鏡子”就像一個超級指揮官,指揮每個士兵重新列隊、調整方向,朝著預定目標飛奔而去。
憑借低成本、易部署、低功耗等特點,“智能鏡子”正為城市信號死角打上“補丁”——地下停車場、大型場館、偏遠山區、高層樓宇等場景,將是它的主戰場。
近年來,中國學術界與產業界聯合開展了一系列智能超表面產業推進活動,加速技術研究與工程化落地。尤其在北京、南京等地的“實戰演習”中,驗証了該技術在特定場景下的應用價值。
其價值落地遠未止步於此。在地下停車場、大型場館、偏遠山區外,智能超表面技術還和基站配合,將觸角伸向低空經濟的無人機航線、智能工廠的密集機械臂、工業互聯網的海量傳感器。例如,在低空經濟領域,可以提高低空通信范圍、提升通感一體化性能。
智能超表面技術的發展潛力,也推動技術落地的步伐。
在實驗室的展架上,幾代迭代產品一字排開,從第一代原型機,到輕薄如畫框的第三代產品,材料、成本、性能優化的曲線清晰可見。
王彥勛介紹,基於這項技術的兩項成果轉化項目還被多家企業相中,已進入中試階段。相信不久后,會推向市場。
可以預見的是,隨著“智能鏡子”的落地,越來越多地方將告別信號卡頓,讓通信更加順暢。(四川日報全媒體記者 高杲)
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