快速匹配太赫兹网络发射机和接收机

一项新的研究发现，科学家们可能已经解决了一个基本问题，这个问题可能会阻碍为5G以上的网络建立无线太赫兹链路的努力。

太赫兹波在电磁波谱上介于光波和微波之间。频率从0.1到10太赫兹，它们可能是关键未来的6G无线网络，这将在获(万亿比特)每秒。

但是无线电波可以通过全向广播传输数据，而频率较高的波衍射较小，因此涉及它们的通信链路使用窄波束。这使得在发射器和接收器之间快速建立连接更具挑战性。

当涉及到目前部署的5G无线网络所使用的频率时，定位设备并将其连接到网络的传统方法是让发射器使用这些窄波束扫描一个区域。然而，这种策略对于“链接发现”来说并不实用太赫兹网络．因为这些发射器的波束是5G网络中使用的波束的10倍，扫描接收器的时间要长得多。

科学家们一直在寻找太赫兹接入点(可以想象成无线路由器)与接收器连接的其他方式。他们发现，通过在太赫兹接入点上放置一个被称为泄漏波导的组件，他们可以在一个镜头内实现链接发现，而无需浪费时间有条不紊地扫描整个区域以寻找潜在的接收者。

科学家们详细描述了他们的发现刊登在4月24日的杂志网络版上自然通讯．

一个泄漏的波导本质上只是两块金属板，它们之间有一个空间，辐射可以在其中传播。其中一个板上有一个窄缝，可以让一些辐射泄漏出去。当一个包含大范围太赫兹频率的脉冲在两个板之间被引导时，每个频率都以不同的角度泄漏出狭缝。(想象一道彩虹在向外泄漏，每种颜色都以自己独特的方式倾斜。)

根据接收器相对于配备有泄漏波导的发射器的位置，它将看到不同的频率。然后，接收器可以向接入点发送信号，解释它看到的频率;这让接入点知道接收器的确切位置。

“事实上，你可以快速测量，这意味着你可以每秒多次测量，这意味着即使接收器在移动，你也可以跟踪它。”该研究的资深作者说丹尼尔·米特他是布朗大学的物理学家。“这意味着我们现在可以设想包含移动接收器的太赫兹网络。”

同样重要的是为每个接收器配备一个漏波导。接收机通过泄漏波导看到的传入频率范围使得推断接入点和接收机如何相对于彼此定向成为可能。这样就很容易判断接收器是否在原地旋转。

米特尔曼警告说，该团队的工作只是一个小规模的可行性测试，涉及一个非常近距离的链接(最多30厘米)。他说:“在现实世界规模上建立一个更真实的试验台将是未来非常有趣的一步。”他补充说，未来的研究还可以研究太赫兹网络如何处理在到达接收器之前从墙壁、地板和其他物体上反弹的太赫兹波。