浅谈下一代通信技术天线

虽然5G无线技术的优势刚刚开始发挥，但全世界的研究人员已经在为未来的6G技术的研发而努力。6G通信技术中最有希望的突破之一是可见光通信（VLC）的可能性，这就像光纤的无线版本，使用闪光来传输信息。现在，马萨诸塞大学阿默斯特分校的一组研究人员宣布，他们已经发明了一种低成本、创新的方法，通过将人体作为天线，从VLC中获取浪费的能量。这些浪费的能量可以被循环利用，为一系列可穿戴设备，甚至更大的电子设备供电。

“VLC非常简单有趣，” 马萨诸塞大学阿默斯特分校信息与计算机科学系教授Jie Xiong表示，“它不使用无线电信号来无线发送信息，而是使用LED发出的光，LED可以打开和关闭，每秒最多一百万次。”VLC的部分吸引力在于，基础设施已经无处不在——我们的家居、车辆、街灯和办公室都由LED灯泡照明，这些灯泡也可以传输数据。Xiong表示：“任何带摄像头的东西，比如我们的智能手机、平板电脑或笔记本电脑，都可以成为接收器。”

此前，Xiong和马萨诸塞大学阿默斯特分校信息与计算机科学系研究生Minghao Cui展示了VLC系统中存在明显的能量“泄漏”，因为LED也会发射“侧信道RF信号”或无线电波。如果这些泄漏的射频能量可以被收集，那么它就可以被使用。

该团队的首要任务是用盘绕的铜线设计一个天线来收集泄漏的RF能量，他们做到了这一点。但如何最大限度地收集能量呢？

该团队试验了各种设计细节，从电线的厚度到缠绕的次数，但他们也注意到，天线的效率因天线接触的东西而异。他们试着将线圈放在塑料、纸板、木材和钢材上，并将其接触到不同厚度的墙壁、通电和关机的手机以及笔记本电脑上。然后，Cui突发奇想，看看线圈与人体接触时会发生什么。

很快显示出，人体是放大线圈收集泄漏RF能量的最佳介质，比单独使用裸线圈高出10倍。

经过多次实验，该团队想出了“手镯+”，一种简单的铜线圈，作为手镯戴在前臂上部。虽然设计可以选择作为戒指、腰带、脚镯或项链佩戴，但手镯似乎既能收集能量收集也容易佩戴。

“这种设计非常便宜——不到50美分，”研究人员指出，“Bracelet+功率可以达到微瓦，足以支持许多传感器，如身体健康监测传感器，由于其采样频率低，睡眠模式持续时间长，因此其工作所需的功率很小。”

Xiong先生表示，“最终我们希望能够从各种来源收集浪费的能源，为未来的技术提供动力。” 

编辑：黄飞