Communications radio basées sur Atom pour les environnements bruyants – Technoguide

Des chercheurs de l’Institut national des normes et de la technologie (NIST) et des collaborateurs ont démontré un capteur à base d’atomes qui peut déterminer la direction d’un signal radio entrant, un autre élément clé pour un système de communication atomique potentiel qui pourrait être plus petit et fonctionner mieux dans le bruit. environnements que la technologie conventionnelle.

Les chercheurs du NIST ont précédemment démontré que les mêmes capteurs à base d’atomes peuvent recevoir des signaux de communication couramment utilisés. La capacité de mesurer «l’angle d’arrivée» d’un signal permet de garantir la précision des communications radar et sans fil, qui doivent trier les messages et images réels des interférences aléatoires ou délibérées.

«Ce nouveau travail, en conjonction avec nos précédents travaux sur les capteurs et récepteurs basés sur l’atome, nous rapproche d’un véritable système de communication basé sur l’atome au profit de la 5G et au-delà», a déclaré Chris Holloway, chef de projet.

Dans la configuration expérimentale du NIST, deux lasers de couleurs différentes préparent des atomes de césium gazeux dans un minuscule flacon en verre, ou cellule, dans des états à haute énergie («Rydberg»), qui ont de nouvelles propriétés telles qu’une sensibilité extrême aux champs électromagnétiques. La fréquence d’un signal de champ électrique affecte les couleurs de la lumière absorbée par les atomes.

Un “mélangeur” ​​basé sur les atomes prend les signaux d’entrée et les convertit en différentes fréquences. Un signal sert de référence tandis qu’un second signal est converti ou “désaccordé” à une fréquence inférieure. Des lasers sondent les atomes pour détecter et mesurer les différences de fréquence et de phase entre les deux signaux. La phase fait référence à la position des ondes électromagnétiques les unes par rapport aux autres dans le temps.

Le mélangeur mesure la phase du signal désaccordé à deux endroits différents à l’intérieur de la cellule à vapeur atomique. Sur la base des différences de phase à ces deux endroits, les chercheurs peuvent calculer la direction d’arrivée du signal.

Pour démontrer cette approche, le NIST a mesuré les différences de phase d’un signal expérimental de 19,18 gigahertz à deux endroits à l’intérieur de la cellule à vapeur pour différents angles d’arrivée. Les chercheurs ont comparé ces mesures à la fois à une simulation et à un modèle théorique pour valider la nouvelle méthode. La fréquence de transmission sélectionnée pourrait être utilisée dans les futurs systèmes de communication sans fil, a déclaré Holloway.

Le travail fait partie de la recherche du NIST sur les communications avancées, y compris la 5G, la norme de cinquième génération pour les réseaux cellulaires à large bande, dont beaucoup seront beaucoup plus rapides et transporteront beaucoup plus de données que les technologies actuelles. La recherche sur les capteurs fait également partie du programme NIST on a Chip, qui vise à apporter une technologie scientifique de mesure de classe mondiale du laboratoire aux utilisateurs partout et à tout moment. Les co-auteurs sont de l’Université du Colorado à Boulder et ANSYS Inc. à Boulder.

Les capteurs à base d’atomes présentent en général de nombreux avantages possibles, notamment des mesures à la fois très précises et universelles, c’est-à-dire les mêmes partout car les atomes sont identiques. Les étalons de mesure basés sur les atomes comprennent ceux de la longueur et du temps.

Avec la poursuite du développement, les récepteurs radio à base d’atomes peuvent offrir de nombreux avantages par rapport aux technologies conventionnelles. Par exemple, il n’est pas nécessaire d’utiliser l’électronique traditionnelle qui convertit les signaux en différentes fréquences pour la livraison car les atomes font le travail automatiquement. Les antennes et les récepteurs peuvent être physiquement plus petits, avec des dimensions micrométriques. De plus, les systèmes à base d’atomes peuvent être moins sensibles à certains types d’interférences et de bruit.

.

A propos Technoguide

Voir aussi

Les magasins numériques PS3 et PS Vita restent ouverts, Jim Ryan admet avoir pris une «mauvaise décision»

Plus tôt ce printemps, la rumeur a ensuite été confirmée par Sony que les magasins …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut