【記者 王雅君／台北 報導】香港城市大學（城大）署理學務副校長、電機工程學系電子工程學講座教授陳志豪教授領導的團隊，研發出可調控輻射波束的方向、頻率和幅度的新一代天線，有望在第六代無線通訊的通訊感知一體化中發揮重要作用。 這款新一代天線名為「無邊帶時空編碼超表面天線」，其創新特徵之一是表面上有許多開關掣，可以控制電流以改變超表面的響應，藉此產生所需的輻射模式及高度定向性的波束。
傳統天線的結構與特性在製成之後即無法改變，而新一代天線能透過時空編碼軟件的控制，以改變天線的輻射波束的方向、頻率及幅度，這使其應用有極大的靈活性。
陳教授亦是城大太赫茲及毫米波國家重點實驗室主任。他指出，新一代天線輻射波束的能量能夠聚焦在固定或可變焦距的焦點上，可用於實時成像，以及作為一種掃描環境與反饋數據的雷達來使用。
城大太赫茲及毫米波國家重點實驗室博士後研究員吳耿波博士指，這項發明由2020年他在城大攻讀博士時提出的空間幅度調製漏波天線的新理念所啟發。他說：「除了使用不同的時空編碼輸入之外，無需重新設計天線，即可在輸入頻率處產生高定向性波束和多種輻射特性。」
陳教授解釋說：「這項發明在第六代無線通訊的通訊感知一體化中發揮重要作用。例如，輻射波束可以掃描和複製與真人類似的影像，手機用戶可透過3D全息圖成像來交談。與傳統的發射機架構相比，新發明在防竊聽方面亦有更佳表現。」
這項研究成果已發表在知名學術期刊《自然．電子學》，題為「無邊帶時空編碼超表面天線」。
吳博士與戴俊彥博士為該論文的共同第一作者。戴博士於2020年至2021年在太赫茲及毫米波國家重點實驗室從事博士後研究兩年，並引進位於中國南京的東南大學崔鐵軍院士和程強教授率先研究的時空編碼技術。
陳教授續說：「如果沒有城大與東南大學兩個團隊的緊密合作，相輔相成的科技專長，是不可能取得這些研究成果的。我們希望新一代天線科技在未來更加成熟，能以較低成本，應用於更小的集成電路及更廣闊的範圍。」
這篇論文的通訊作者包括戴博士、程教授、崔院士與陳教授。城大研究團隊獲得香港研究資助局主題研究計劃、粵港大數據圖像和通信應用聯合實驗室的資助。
圖一：陳志豪教授（左）、吳耿波博士和東南大學的研究員開發出新一代天線。
圖二：新一代天線的重要特徵是能透過時空編碼軟件的控制，以改變來自天線的輻射波束的方向、頻率及幅度。
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