扭曲的无线电波束可以解开无线电波

2019-02-06 10:14:02

作者:Colin Barras(图片来源:Thomas Leyser)人类不仅耗尽了石油等有形资源可用于无线通信的射频频谱正变得越来越拥挤,频率不足的原始“静脉”然而,瑞典物理学家表示,无线电波束在传输时将其扭曲成螺旋形状有助于缓解拥堵射频包含3千赫兹至300千兆赫兹之间的电磁波,并且随着无线通信技术的进步,正在使用该范围的大部分卫星电视,无线计算机网络和手机是不断增长的技术之一,争夺高达30千兆赫的空间,一些技术甚至开始超过100千兆赫,使得原始地形的供应量减少瑞典乌普萨拉瑞典空间物理研究所的物理学家Thomas Leyser认为他有一个新颖的解决方案他与国际物理学家团队一起证明,在传输过程中可以对无线电波束进行旋转以产生扭曲光束 “自20世纪90年代以来,人们对扭曲的激光束进行了研究,但现在只能在更低的无线电频率下制造出扭曲的光束,”他说这种进步可能很重要,因为它提供了一种将信息编码到无线电传输中的新方法 Leyser说“扭曲中编码的信息与无线电波的幅度和频率无关” - 通常用于编码数据的无线电波的特征 “这是以前没有使用的无线电波的一个特征”Leyser和他的同事在阿拉斯加的48个无线电天线的HAARP设施中创建了第一个扭曲无线电波束,通常用于调查北极光和其他特征气氛 “为了传输无线电波束,人们需要一组天线,”他解释道信号通过按顺序发射天线来扭曲以描述圆形,而不是让它们全部一次发射相同的信号 “我们所做的是为阵列中的所有天线提供略微不同的电流,”Leyser说每个天线接收到与圆中相邻天线略微延迟的交流电流时间延迟在阵列周围波动,以便光束出现以描述螺旋波前为了确认无线电波束具有这种特征形状,该小组研究了它对阵列上方电离层的影响 “扭曲的光束激发了电离层中的等离子体湍流,这与环形光束一致,与常规光束激发的不同,”Leyser说扭曲在很远的距离上保持连贯 - 光年,甚至 - 并且可以以数字位(1和0)的形式存储信息,编码到扭曲的音高中目前尚不清楚的是使用扭曲光束可以传输多少额外信息 Leyser说,从理论上讲,可以发送大量数据他补充说,可以使用更小的阵列来产生扭曲信号,尽管大多数消费技术(如手机)都使用不能产生扭曲光束的偶极天线可以扭转其传输的较大的三极天线可能适合于连接固定点,例如在手机信号塔之间期刊参考:物理评论快报,