在通信技術(shù)邁向6G時代的進程中,一項關(guān)鍵突破正為高頻信號傳輸難題提供全新解決方案。美國萊斯大學牽頭聯(lián)合多家科研機構(gòu),成功研發(fā)出基于皮秒級時間精度的信號控制技術(shù),這項技術(shù)被業(yè)內(nèi)形象地稱為6G信號的“瞬時導航系統(tǒng)”。
研究團隊通過特殊設(shè)計的超表面材料,實現(xiàn)了在萬億分之一秒內(nèi)生成具有方向唯一性的電磁波特征。這種技術(shù)原理類似于為每個傳輸方向的信號賦予獨特的“數(shù)字指紋”,使得信號接收端能夠在極短時間內(nèi)完成精準定位。實驗數(shù)據(jù)顯示,該技術(shù)可將信號方向鎖定精度提升至0.1度,較現(xiàn)有定位技術(shù)提高了一個數(shù)量級。
高頻段信號傳輸始終是6G發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。由于需要依賴太赫茲等超高頻頻段實現(xiàn)每秒TB級的數(shù)據(jù)傳輸,傳統(tǒng)通信技術(shù)面臨兩大困境:一方面高頻信號在空間傳播時衰減速度極快,另一方面信號穿透障礙物的能力顯著下降。這就要求發(fā)射端與接收端必須實現(xiàn)毫秒級的精準對齊,而現(xiàn)有技術(shù)難以滿足這種動態(tài)調(diào)整需求。
新技術(shù)的突破性在于將時間控制精度推進到皮秒量級。這種量級的控制能力使得信號定位系統(tǒng)具備“瞬時響應”特性,能夠在信號衰減前完成發(fā)射端與接收端的精準配對。研究團隊通過優(yōu)化電磁波傳播路徑設(shè)計,成功解決了高頻信號易受環(huán)境干擾的難題,為6G基站部署和移動終端連接提供了可靠的技術(shù)支撐。
該研究成果已獲得思科、英特爾等科技巨頭以及美國國家科學基金會的聯(lián)合資助,相關(guān)論文發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·通訊工程》。這項技術(shù)不僅為6G商用化掃清了關(guān)鍵障礙,其采用的超表面材料設(shè)計思路,也為未來通信、雷達、成像等領(lǐng)域的技術(shù)革新提供了新的研究方向。目前研究團隊正在與產(chǎn)業(yè)界合作推進技術(shù)轉(zhuǎn)化,預計將在三年內(nèi)完成原型系統(tǒng)測試。











