Snurrig radio ger mer plats i etern

2012-03-13 23:00  

Det blir allt trängre i etern när allt fler radiovågor konkurrerar om det begränsade frekvens­utrymmet.Men nu har en svensk-italiensk forskargrupp kommit på ett sätt att packa radioinformationen tätare i rymden. Deras ”virvelradio” gör att många radiokanaler samtidigt kan överföras på samma frekvens.

Bo Thidé, professor vid institutet för rymdfysik i Uppsala, och hans italienska kollegor har testat sin metod i praktiken under verkliga förhållanden i Venedig för ett halvår sedan. Då med bara två kanaler över knappt 500 meter på 2,4 gigahertz.

Men det fungerade, och i teorin ska ett oändligt antal kanaler med radio, tv, wifi och mobilsamtal kunna överföras på samma frekvens med virvelmodulering av fotonerna. Vid virvelmoduleringen används en hittills outnyttjad kvantegenskap hos fotonerna, dess ban­impuls­moment (OAM, orbital angular momentum), som är kopplat till foto­nens spinn.

– Fotonen kan liknas vid jorden, som rör sig genom rymden. Jorden roterar kring solen, men den roterar samtidigt kring sin egen axel, berättar Bo Thidé.

– I radiosammanhang har vi hittills bara utnyttjat fotonernas rörelse i rymden, inte deras egen rotation.

I virvelradion är det just fotonernas rotation, eller spinn, som används som informationsbärare. Därmed öppnas en helt ny dimension i möjligheterna att utnyttja etern för radiotrafik.

Mycket förenklat kan virvelradion liknas med att man sänder ut flera kanaler på en och samma frekvens. Varje kanal är skruvad på ett unikt sätt; det är som att sända en gängad skruv med viss diameter (läs frekvens) med en viss gängstigning (läs banimpulsmoment). Skruven passar bara i en mutter (mottagare) med samma gänga, och bara rätt gängade fotoner detekteras i mottagaren.

Detta till skillnad från i dag, då kanalen sänds i form av en cylindrisk stång med en viss diameter (frekvens) som passar in i mottagarens runda hål.

Metoden är känd i teorin sedan femtio år, och har använts i vissa extrema sammanhang vid betydligt högre frekvenser. Men Bo Thidé har nu visat att teorierna går att tillämpa även i vardagliga sammanhang med befintlig teknik.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt