日本电信电话公司(NTT)近日宣布,成功开发出厚度仅为3.5微米的透过型液晶超表面器件,并证实了该器件在控制透射电波方向及聚焦位置方面的有效性。这一成果标志着在超高频通信领域,超薄平面器件的应用迈出了关键一步。
随着6G通信技术的推进,业界正积极探讨利用7至24GHz(FR3频段)及亚太赫兹频段等广带宽资源。然而,频率越高,电波传播特性越接近光线,导致绕射能力减弱,极易受障碍物遮挡影响。特别是在室外至室内的场景中,电波往往只能通过窗户等有限路径进入,极易形成信号盲区。为应对这一挑战,利用超薄面状器件引导大区域电波的RIS(可重构智能表面)技术备受瞩目。
NTT此次通过实验证实,将此类超表面器件安装于窗户玻璃上,可显著改善室内电波环境。公司突破了传统技术限制,在FR3及亚太赫兹等高频段实现了超薄液晶层。新器件的液晶层厚度仅为传统透过型超表面器件的十分之一以下,成功实现了设计预期的电波方向与聚焦位置的可变控制。
尽管目前原型机是在亚太赫兹频段试制,但该器件采用了将液晶厚度与频率设计解耦的独特结构。这意味着在10GHz等FR3频段应用中,同样可以使用3.5微米的液晶层进行设计与制造。展望未来,若能将器件制成对可见光透明,即可在不影响城市景观的前提下,将其广泛部署于各类建筑窗户,实现对电波的自由调控。
下一步,NTT集团将加速内部及外部协同,推进在真实环境与系统中的实际应用研究,致力于提升器件功能与性能,并拓展更多应用场景。
日本在通信基础材料领域长期保持技术领先,此次突破展示了其在高频段材料微观结构设计上的深厚积累。对于中国通信产业而言,这一成果提示在6G标准制定与基站部署中,需重点关注智能表面等新型无源器件的集成方案,特别是在解决高密度城市室内覆盖难题时,超薄透明器件可能成为打破物理遮挡瓶颈的关键变量,值得在产业链上下游提前布局相关研发与测试。