Des chercheurs développent la première antenne métasurface universelle au monde pour les communications 6G de haute sécurité

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Chan Chi-hou, professeur titulaire de la chaire de génie électronique à la City University de Hong Kong (CityU), a réalisé une avancée sans précédent dans la technologie des antennes en rendant possible la manipulation des cinq propriétés fondamentales des ondes électromagnétiques grâce à un contrôle logiciel.

Dans une première mondiale, l’équipe a développé une antenne métasurface universelle qui permet la manipulation indépendante et simultanée de l’amplitude, de la phase, de la fréquence, de la polarisation et de la direction du rayonnement électromagnétique.

“Un composant universel capable de manipuler toutes les propriétés fondamentales des ondes est le Saint Graal pour les physiciens et les ingénieurs”, a déclaré le professeur Chan, qui est également directeur du Laboratoire clé d'État des ondes térahertz et millimétriques (SKLTMW).

À mesure que la recherche sur les systèmes de communication sans fil 6G progresse dans le monde entier, l’antenne métasurface universelle recèle un immense potentiel pour diverses applications dans les systèmes 6G. Ses capacités avancées de manipulation des formes d’onde et ses fonctionnalités de sécurité améliorées sont essentielles à l’intégration de la détection et des communications.

L'antenne métasurface universelle peut être utilisée pour les systèmes d'information de nouvelle génération, de grande capacité et de haute sécurité, l'imagerie en temps réel et le transfert de puissance sans fil. Les propriétés inhérentes de modulation de direction de l'antenne améliorent également la confidentialité et la sécurité, ce qui en fait un candidat idéal pour les communications à l'épreuve des écoutes indiscrètes.

L'article, intitulé “Une antenne métasurface universelle pour manipuler toutes les caractéristiques fondamentales des ondes électromagnétiques”, a été publié en ligne dans Communications naturelles.

Le professeur Wu Gengbo, du Département de génie électrique et membre du SKLTMW, a expliqué que l'antenne métasurface universelle peut manipuler les informations en générant directement la forme d'onde modulée dans l'espace libre.

“Nous espérons que l'antenne métasurface universelle pourra fonctionner comme un émetteur d'informations simplifié avec un faible coût, une intégration élevée et une faible consommation d'énergie”, a déclaré le professeur Wu, premier auteur de l'article.

Le Dr Dai Junyan, ancien boursier postdoctoral du SKLTMW, est le co-premier auteur de l'article. L'académicien Cui Tiejun et le professeur Cheng Qiang, tous deux de l'Université du Sud-Est de Nanjing, en Chine, ainsi que le Dr Dai et le professeur Chan sont les auteurs correspondants. Le Dr Keeson Shum Kam-man et le Dr Chan Ka-fai sont des ingénieurs principaux chez SKLTMW.

Cette réalisation a été rendue possible grâce à la collaboration entre CityU et la Southeast University. Le professeur Chan a souligné que le partenariat entre les deux institutions était essentiel pour relever des défis de recherche complexes et obtenir des résultats révolutionnaires.

“L'expertise et les ressources conjointes des deux universités ont facilité le développement réussi de l'antenne métasurface universelle, rassemblant diverses perspectives et connaissances”, a déclaré le professeur Chan.

Le professeur Chan a déclaré que l'invention introduisait de nouvelles fonctionnalités dans l'intégration de la détection et des communications, ouvrant la voie à des possibilités passionnantes dans le futur.