Selain Jaringan Komunikasi 4G dan 5G, Kini Ilmuwan Kembangkan 6G – Sebuah tim peneliti di City University of Hong Kong (CityU) di bawah pimpinan seorang ilmuwan telah berhasil mengembangkan antena baru yang dapat memanipulasi arah, frekuensi, dan amplitudo pancaran sinar.
Temuan ini diharapkan dapat menjadi bagian penting dalam integrasi penginderaan dan komunikasi (ISAC) untuk komunikasi nirkabel generasi ke-6 (6G). Dalam bidang sains dan teknologi, struktur dan karakteristik antena tradisional tidak dapat diubah setelah dibuat. Namun, antena metasurface space-time-coding (STC) sideband-free memiliki keunikan dalam hal pengkodean ruang-waktu (mis. kontrol perangkat lunak) sehingga memungkinkan penggunanya memiliki fleksibilitas yang luar biasa.
Artikel tentang temuan ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Electronics pada 3 November dengan judul “Sideband-free space–time-coding metasurface antennas.”
Keunikan dari fitur inovatif velvetmedia.id ini terletak pada kemampuan respons permukaan meta (bahan buatan, lembaran tipis dengan ketebalan sub-panjang gelombang dan terbuat dari beberapa meta-atom sub-panjang gelombang) yang dapat diubah dengan mengalihkan meta-atom pada permukaannya antara memancar dan keadaan non-radiasi.
Hal ini memudahkan antena metasurface STC untuk mewujudkan manipulasi gelombang yang rumit dalam domain ru
Profesor Chan Chi-hou, Penjabat Rektor dan Ketua Profesor Teknik Elektronik di Departemen Teknik Elektro di CityU, telah melakukan penelitian yang menghasilkan perkembangan teknologi dalam bidang antena. Dalam penelitiannya, beliau menyoroti bahwa antena bergantung pada kombinasi sukses dari dua kemajuan penelitian, yaitu antena gelombang bocor modulasi amplitudo (AM) dan teknik pengkodean ruang-waktu.
Dr Wu Gengbo, postdoctoral fellow di State Key Laboratory of Terahertz and Millimeter Waves (SKLTMW) di CityU, juga telah memberikan kontribusi dengan mengusulkan konsep baru antena gelombang bocor AM pada tahun 2020 dalam studi PhD-nya di CityU.
Menurut Dr Wu, konsep baru ini memberikan pendekatan analitik untuk mensintesis antena dengan pola radiasi yang diinginkan untuk penggunaan khusus yang berbeda hanya dengan mengubah bentuk dan struktur antena. Namun, karakteristik radiasi antena gelombang bocor AM tetap setelah dibuat.
Oleh karena itu, Dr Dai Junyan dari Universitas Tenggara di Nanjing, China, yang memelopori teknologi STC, bergabung dengan kelompok Profesor Chan di CityU. Dengan adanya kemajuan dalam sains dan teknologi ini, diharapkan dapat memberikan manfaat bagi berbagai bidang di masa depan.
“Keahlian Dr Dai dalam pengkodean ruang-waktu dan metasurfaces digital untuk mengonfigurasi ulang kinerja antena secara dinamis merupakan perkembangan penting dalam bidang sains dan teknologi. Hal ini menambah dimensi baru bagi penelitian antena di SKLTMW,” ujar Profesor Chan, selaku Direktur SKLTMW di CityU.
Terlebih lagi, modulasi waktu gelombang elektromagnetik pada metasurfaces sering kali menghasilkan frekuensi harmonik yang tidak diinginkan, yang disebut sidebands. Sidebands ini dapat mempengaruhi saluran komunikasi antena yang berguna dan menyebabkan “polusi spektrum”.
Namun, Profesor Chan dan timnya berhasil mengusulkan desain baru yang menggunakan pandu gelombang, sehingga dapat menekan harmonik yang tidak diinginkan dan mencapai pancaran direktivitas tinggi.
Dengan demikian, desain baru ini memungkinkan komunikasi yang aman dan menjadi terobosan dalam bidang sains dan teknologi.”
“Melalui penggunaan antena gelombang bocor AM dan teknologi pengkodean ruang-waktu, kami berhasil mencapai karakteristik radiasi yang ditentukan dengan mengontrol rangkaian on-off dan durasi ‘sakelar’ pada antena melalui perangkat lunak,” ungkap Profesor Chan.
Baca juga: Dongeng Anak Jalan di Atas Duri Berbahasa Indonesia di Aplikasi Pickatal
“Dengan adanya antena baru yang menghasilkan pancaran sinar dengan direktivitas tinggi, kinerja radiasi yang beragam dapat dicapai tanpa harus mendesain ulang antena, kecuali hanya dengan menggunakan input STC yang berbeda,” tambah Dr Wu.
Melalui pancaran antena metasurface STC, energi dapat difokuskan ke titik fokus dengan panjang fokus tetap atau bervariasi, sehingga dapat digunakan untuk pencitraan real-time dan sebagai jenis radar untuk memindai lingkungan dan data umpan balik.
“Penemuan ini memainkan peran penting dalam sains dan teknologi untuk komunikasi nirkabel 6G,” jelas Profesor Chan. “Misalnya, sinar yang dipancarkan dapat digunakan untuk memindai seseorang dan membuat gambar orang tersebut, memungkinkan pengguna ponsel untuk berbicara satu sama lain dengan pencitraan hologram 3D. Selain itu, teknologi ini juga lebih baik dalam mengatasi penyadapan daripada arsitektur pemancar konvensional.”