使用数字可编程超表面来进行空分频和频分多路复用

来自东南大学和江苏网络空间科学技术有限公司的一组研究人员共同开发了一种使用数字可编程超表面进行空间和频分多路复用的方法。在发表于《自然电子》杂志上的论文中，研究小组描述了他们的技术以及为演示其思想而建造的两通道混频器。佐治亚理工学院的Shuai Nie和Ian Akyildiz在同一期杂志上发表了一篇新闻与观点文章，概述了超颖表面在无线通信中的使用方式以及该团队在所做的工作。

在计算机科学中，调制是通常在通过通信网络传输之前将数个数据流组合为一个较大的流的过程。另一方面，多路复用器将大数据流分解成单独的较小流。当前的系统使用基于信号某些属性的技术将给定流中的信息分离为较小的流-出现了四种主要类型：频率，代码，时分和空分复用器。

在过去的几十年中，研究人员开发了多种超材料，即具有自然界中不存在的具有所需特性的材料。最近，注意力已经集中在超表面上，超表面是2D矩形超材料。研究人员发现，可以对此类材料进行工程改造，以使无线电波以所需的方式弯曲。在这项新的工作中，研究人员开发了可以进行频率和空分多路复用的超颖表面。他们发现，通过使用多个通道对超表面中的特殊矩阵进行编码，他们可以将数字消息同时传输到不同的设备，而无需从模拟信号转换为数字信号，也无需使用任何混合过程。

研究人员通过构建一个基于两位空间和时间编码元表面的两通道无线通信系统，测试了他们的想法。他们通过将两个数字编码的图像从两个独立的设备同时通过超表面发送到另一侧的两个接收设备进行了测试。Nie和Akyildiz指出，该设计易于扩展，只需要较大的次表面即可提供更多通道。

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