光学前沿动态

OPTICS FRONTIERS

28

2026

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07

基于时空超表面天线的高维电磁调制

作者:


香港城市大学 Geng-Bo Wu 团队提出了一种基于紧凑型1比特波导集成时空超表面天线(STMA)的高维电磁(EM)调制范式,用于物理层安全(PLS)通信。STMA结合了+1谐波的直接调制、可控相位调制、频率调制以及具有可调时延的伪随机调制,可作为有源信息处理平台,将信息直接嵌入到物理辐射过程中。与传统的扩频技术不同,该设计的安全增强并非仅仅源于带宽的增加,而是源于有效电磁状态空间的扩展,从而提高了频谱效率,并增强了对干扰和窃听的抵抗能力。这些发现表明,电磁维度工程是构建安全高效无线系统的可行途径。

研究成果于 2026 年 7 月 20 日以“Space-Time Metasurface Antenna Enabled High-Dimensional Electromagnetic Modulation for Intrinsic Physical Layer Security”为题发表于《Advanced Science》。

图1:利用STMA实现高维电磁调制以保障物理层安全的概念图

图2:STMA高维调制方案

图3:仿真的物理安全通信性能,防止窃听和干扰

图4:STMA配置和实验装置

图5:用户在 θ = 0° 时的测量安全通信性能

图6:用户在 θ = 30° 时的测量安全通信性能

来源:optics光学世界