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新型 Wi-Fi 放大器「智能贴片」
因 WiFi 信号分布不均而苦恼？加州大学圣地亚哥分校 (UCSD) 的工程师发明了一种“智能贴片 (smart surface)”，它可将 WiFi 扩展至信号死角，并使速率翻倍。
UCSD 雅各布工程学院的电气和计算机工程系教授 Dinesh Bharadia 说：“你可以把它当装饰画一样贴在墙上，来增强公司或家里的 WiFi 信号。”
这项技术能使远程工作的员工和接受远程教育的学生们受益。Bharadia 说，它还能减弱邻居家 WiFi 的干扰，这样就能使人们更好地在家工作或学习。
在室内测试中，智能贴片能将 WiFi 信号的覆盖范围从 30 米扩展至 45 米。在本来就能接收到信号的区域，它还使传输数据的速率翻倍。
Bharadia 说：“它可以与现有的 WiFi 设备一起工作，无需再购置其他设备。”此项技术的耗能也极低，研究者称，一个纽扣电池就足以支持其工作一年。
Daniel Sievenpiper 说：“无需对 ap 设备(例如路由器)等进行额外的配置，就能享受到智能贴片提供的阵列天线级 WiFi 信号。”Daniel 是 Bharadia 的同事及此项目的合作者。
智能贴片是约 10cm × 30cm 大的印刷电路板 (PCB)，其中包含 48 个微型天线。这些天线能整合并反射从路由器等 ap 设备接收到的 WiFi 信号，来创造一个新的信号传输路径。这个新路径，或者说数据流，和原来发射自路由器等 ap 设备的一样强。
Bharadia 说：“此技术的关键在于，它能创建一个额外的连接至手机等设备的数据流，所以它不仅能将信号发射到的原本覆盖不到的地方，还能使原来的数据传输速率翻倍。”
这项技术由该团队开发的新型天线和算法实现。天线被设计为能调整接收到的信号——或者说无线电波——的相位，使其反射出的无线电波抵达接收端时处于同一相位。这样，这些无线电波就会合并成一个放大的波。
Manideep Dunna，Bharadia 的实验室中的一位博士生，说：“未加调整时，天线接收到的是众多处于不同相位的信号，所以你接收到的反射信号很弱，或者干脆没有信号。就像把很多 -1 和 +1 加起来一样。但如果天线对信号的相位作出调整，就像把所有的 -1 变成 +1 再计算总和一样，信号的强度会增加。”
研究者预计部署这项装置的花费很低。Dunna 说，大规模生产这种印刷电路板的话，成本可能降低至每块 5 美元。
在未来的研究中，团队会探索组合多个智能贴片能否进一步提高数据传输速率。Bharadia 说：“再加一个智能贴片会使速率翻两倍吗？用三个能翻两番吗？这会是个有趣的问题。”
该团队还在研究如何提升智能贴片的柔韧性。
更多信息：ScatterMIMO: Enabling Virtual MIMO with Smart Surfaces. DOI: 10.1145/3372224.3380887 , http://wcsng.ucsd.edu/files/scattermimo.pdf
本文译自 techxplore，由 pessoa 编辑发布。