Ondas de rádio torcidas competem com fibras ópticas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/09/2014

Ondas de rádio torcidas
As ondas de rádio giram em seu próprio eixo, compactando vários feixes, ou múltiplos canais de dados. [Imagem: Alan Willner/USC Viterbi]
Ondas de rádio torcidas
Quando alguns físicos conseguiramcriar feixes de luz torcida há alguns anos, muitos de seus colegas torceram o nariz e tentaram oferecer outras explicações para os resultados obtidos.
O veredito final é que, no início deste ano, essa manipulação dos feixes de luz permitiu experimentos de um novo tipo de banda larga capaz de transmitir 44 filmes HD por segundo.
Agora, Yan Yan e seus colegas da Universidade do Sul da Califórnia conseguiram alcançar velocidades inéditas aplicando a mesma técnica às ondas de rádio - eles geraram ondas de rádio torcidas.
Da mesma forma que ocorre na luz torcida, é possível inserir uma quantidade muito maior de informações nas ondas torcidas de rádio.
O experimento dá suporte ao trabalho pioneiro, mas muito criticado, de uma equipe italiana que, há cerca de dois anos, descreveu a multiplexação de dados em ondas de rádio torcidas.
Rádio mais rápido
Neste novo experimento, feito no laboratório com uma distância de 2,5 metros de espaço livre entre o transmissor e o receptor, alcançou taxas de transmissão de 32 gigabits por segundo.
Isso é quase 3.000 vezes mais rápido do que a velocidade de uma rede Wi-Fi e 30 vezes mais rápido que as transmissões 4G - dá para transmitir 10,5 horas de filmes HD em um segundo.
Ondas de rádio torcidas competem com fibras ópticas
Para torcer as ondas de rádio, os pesquisadores passam cada feixe - já com seus dados codificados - através de "placa de fase espiral". [Imagem: Yan Yan et al. - 10.1038/ncomms5876]
"É um dos mais rápidos meios de transmissão de dados via ondas de rádio já demonstrados," assegura o professor Alan Willner, cuja equipe já havia conseguido transmitir dados a 2,5 terabits por segundo usando luz torcida.
"A vantagem do rádio é que ele usa feixes mais largos e mais robustos. Feixes mais largos lidam melhor com os obstáculos entre o transmissor e o receptor, e o rádio não é tão afetado pela turbulência atmosférica como a óptica," disse Willner.
Placa de fase espiral
Para torcer as ondas de rádio, os pesquisadores passam cada feixe - já com seus dados codificados - através de uma "placa de fase espiral", que torce cada feixe de rádio em uma forma helicoidal e ortogonal única, parecida com uma molécula de DNA.
A elevada taxa de transmissão é obtida porque é possível torcer juntos vários feixes individuais para compor o feixe de saída, que é enviado para a antena de transmissão.
O receptor deve estar preparado para desenroscar o feixe de dados antes de decodificar os dados.
Os pesquisadores afirmam que o próximo passo é aumentar o alcance das transmissões, de olho em aplicações como as estações repetidoras de telefonia celular.
Bibliografia:

High-capacity millimetre-wave communications with orbital angular momentum multiplexing
Yan Yan, Guodong Xie, Martin P. J. Lavery, Hao Huang, Nisar Ahmed, Changjing Bao, Yongxiong Ren, Yinwen Cao, Long Li, Zhe Zhao, Andreas F. Molisch, Moshe Tur, Miles J. Padgett, Alan E. Willner
Nature Communications
Vol.: 5, Article number: 4876
DOI: 10.1038/ncomms5876
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