城大研究團隊發明創新第六代無線通訊天線技術

由香港城市大學（城大）電機工程學系講座教授陳志豪教授領導的研究團隊在天線技術方面取得突破，有望為未來的無線通訊，尤其是即將推出的第六代流動網絡帶來革命性的變化。

研究最近於知名學術期刊《自然通訊》上發表，題為「一種用於獨立調控任意諧波階數的合成移動包絡超表面天線」。

團隊研發的超表面天線（metasurface antenna），能夠利用軟件同時產生及調控多組頻率。這項先進技術將可提升無線通訊系統的效率和性能。

傳統天線的輻射特性一般恆定不變。為了增強天線的靈活性及調控能力，團隊提出並驗證了名為「合成移動包絡」（synthesis moving envelope）的創新天線概念。這項突破性發明使天線能夠同時產生不同的任意諧波頻率，並通過軟件調控相關電磁波的特性。

值得注意的是這種天線屬業內首創，為天線設計的發展奠定里程碑。這項創新技術有機會應用於新一代大容量及高度保安的資訊系統、進行實時成像及無線電能傳輸。

這種新式天線可同時循不同方位向多個用家發送多重訊號，大幅提升頻道容量。此外，新發明顯著提升了第六代流動網絡所着重的通訊感知一體化，將對未來的通訊系統產生深遠的影響。

身兼太赫茲及毫米波國家重點實驗室主任的陳教授說：「我們發明的合成方式，令超表面的頻譜可控性提升至新的水平。」電機工程學系、太赫茲及毫米波國家重點實驗室成員吳耿波教授亦表示：「超卓的頻率可控性，加上簡單直接的編碼方式（1比特）、防邊帶（sideband-proof）及具整合於晶片的潛力，令我們發明的超表面天線能超越現有技術，於無線通訊、智能雷達及集成光子及量子科學等領域極具應用潛力。」

這項發明是城大與中國南京的東南大學的合作研究成果。

吳教授及太赫茲及毫米波國家重點實驗室前博士後研究員戴俊彥博士是論文的共同第一作者，東南大學崔鐵軍院士和程強教授，以及戴博士和陳教授為論文的通訊作者。其他作者包括太赫茲及毫米波國家重點實驗室的高級工程師岑鑑文博士及陳家輝博士。

這項研究獲得香港研究資助局及深圳市自然科學基金計劃支持。