印度科学研究所为6G V2X通信设计天线

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盖世汽车讯 印度科学学院(IISc)研究人员致力于设计能够支持6G技术的天线,以实现高效的V2X(车联网)通信。

据外媒报道,在最近的一项研究中,由电气通信工程系助理教授Debdeep Sarkar领导的研究团队开发出全双工天线(full-duplex antennas),可减少全双工通信天线中的自干扰,从而使信号在通信网络中的移动速度可以更快,且带宽效率更高。 这种全双工天线对于需要几乎瞬时传递命令的应用特别有益,例如无人驾驶汽车。

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图片来源:印度科学学院

全双工天线由发射器和接收器组成,用于发送和接收无线电信号。传统的无线电收发器为半双工,因此需要使用不同频率的信号进行发送和接收,且发送信号和接收信号之间存在时间滞后。

而该时间滞后需要确保没有干扰,即来回的信号不存在相互交叉,类似于两个人同时互相交谈,没有停下来听对方说话。但这也损害了信号传输的效率和速度。

为了更快、更有效地传输数据,全双工系统非常必要,其中发射器和接收器可以同时操作相同频率的信号。对于此类系统,消除自干扰是关键。这也是Sarkar与IoE-IISc博士后研究Jogesh Chandra Dash过去几年一直在研究的内容。

Sarkar表示:“这项研究的主要目标是要消除作为自干扰而来的信号。”目前有两种方法可以消除自干扰,分别是被动和主动。被动消除不需要任何额外的仪器,只需以某种方式设计电路(例如增加两个天线之间的距离)。

主动消除依赖于信号处理单元等附加组件来消除自干扰。但是这些步骤所需的组件会使天线变得笨重且昂贵。但现实需要的是紧凑、经济高效的天线,且可以很容易地集成到任何设备的其余电路中。

而Sarkar和Dash开发的天线,凭借其设计,依赖于无源干扰,使其能够作为全双工系统运行。它由两个端口组成,其中任何一个都可以充当发射器或接收器。

这两个端口通过称为金属通孔的电磁工具相互隔离。金属通孔是钻入天线金属表面的孔,可破坏电场。通过这种方式,该团队设法被动地消除了大部分干扰,同时实现了具有成本效益的紧凑型设计。

Dash表示:“我们正在消除所有用于自干扰消除的传统技术,且集成一个可以安装在汽车中的非常简单的结构。”

未来,该团队计划优化设备,使其能够完全消除无源干扰,并减小天线的整体尺寸。然后,使天线可以很容易地固定在车辆上,并以非常高的速度传输和接收数据,使无人驾驶操作和6G移动连接逐渐成为现实。

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