ওয়্যারলেস যোগাযোগের বিবর্তন এবং বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলির ক্ষুদ্রায়ন আমাদের জীবন এবং ডিজিটাল ল্যান্ডস্কেপকে মূলত পুনরায় আকার দিয়েছে। যাইহোক, আমরা ক্রমবর্ধমান সংযুক্ত বিশ্বে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি যোগাযোগের দিকে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ইঞ্জিনিয়াররা মাল্টিপ্যাথ প্রচার থেকে ক্রমবর্ধমান চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হন-এমন একটি ঘটনা যেখানে একই রেডিও সিগন্যাল একাধিক রুটের মাধ্যমে অ্যান্টেনা প্রাপ্তিতে পৌঁছায়, সাধারণত সময় বিলম্ব এবং পরিবর্তিত প্রশস্ততা সহ। মাল্টিথের হস্তক্ষেপ টেলিভিশন সম্প্রচারে “ঘোস্টিং” থেকে শুরু করে ওয়্যারলেস যোগাযোগগুলিতে বিবর্ণ হওয়ার সংকেত পর্যন্ত অনেক নির্ভরযোগ্যতার সমস্যা নিয়ে যায়।
মাল্টিপ্যাথ হস্তক্ষেপকে সম্বোধন করা দীর্ঘদিন ধরে দুটি মৌলিক শারীরিক চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করেছে। প্রথমত, মাল্টিথ সিগন্যালগুলি ‘মূল’ (বা নেতৃস্থানীয়) সিগন্যালের সাথে একই ফ্রিকোয়েন্সি ভাগ করে, প্রচলিত ফ্রিকোয়েন্সি-ভিত্তিক ফিল্টারিং কৌশলগুলি অকার্যকর উপস্থাপন করে। দ্বিতীয়ত, এই সংকেতগুলির ঘটনার কোণগুলি পরিবর্তনশীল এবং অনির্দেশ্য। এই সীমাবদ্ধতাগুলি প্যাসিভ সমাধানগুলি কার্যকর করা বিশেষত কঠিন করে তুলেছে, কারণ লিনিয়ার টাইম-ইনভেরিয়েন্ট (এলটিআই) প্রতিক্রিয়াগুলির দ্বারা আবদ্ধ traditional তিহ্যবাহী উপকরণগুলি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিটির জন্য একই ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা প্রোফাইল বজায় রাখে, সংকেতটি কখন আসে তা নির্বিশেষে। তদুপরি, অতিরিক্ত পাওয়ার সংস্থান প্রয়োজন এমন সক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ছাড়াই, প্রচলিত ফিল্টারগুলির কৌণিক নির্ভরতা যে কোনও নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে স্থির থাকে।
এই পটভূমির বিপরীতে, জাপানের নাগোয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির সহযোগী অধ্যাপক হিরোকি ওয়াকাতসুচির নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল এই সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে একটি গ্রাউন্ডব্রেকিং পদ্ধতির বিকাশ করেছে। ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের শানসুক সরুওয়াতারি এবং কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ের কিচি নিতসু সহ-রচিত তাদের কাগজ প্রকাশিত হয়েছিল শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি 14 এপ্রিল, 2025 এ।
দলটি একটি প্যাসিভ মেটাসারফেস-ভিত্তিক ফিল্টারিং সিস্টেম ডিজাইন করেছে যা একটি উদ্ভাবনী সময়-পরিবর্তিত ইন্টারলকিং ব্যবস্থার মাধ্যমে এলটিআই সীমাবদ্ধতা থেকে মুক্ত হয়। নকশায় ধাতব-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-এফেক্ট ট্রানজিস্টর (এমওএসএফইটি) সহ অভ্যন্তরীণভাবে মিলিত সার্কিট উপাদানগুলির সাথে মেটাসুরফেস প্যানেলগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। প্রস্তাবিত সিস্টেম, যা একটি ield াল হিসাবে কাজ করে, অন্য কোণগুলি থেকে সময়-বিলম্বিত সংকেতগুলি প্রত্যাখ্যান করার সময় কেবলমাত্র প্রথম আগত তরঙ্গকে অতিক্রম করার অনুমতি দিতে পারে-সমস্ত সক্রিয় পক্ষপাতিং বা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের প্রয়োজন ছাড়াই।
মূল উদ্ভাবনটি কীভাবে মেটাসুরফেস সক্রিয় উপাদানগুলি ছাড়াই একটি সময়-পরিবর্তিত প্রতিক্রিয়া তৈরি করে তার মধ্যে রয়েছে। প্রতিটি ইউনিট সেল, একটি নির্দিষ্ট দিকের মুখোমুখি একটি প্যানেলে অবস্থিত, একটি মোসফেট রয়েছে যা গতিশীল সুইচ হিসাবে কাজ করে, ট্রানজিস্টারের গেট-উত্স ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে একটি ওপেন সার্কিট পয়েন্ট বা একটি শর্ট সার্কিট তৈরি করে। যখন প্রথম সংকেত আসে, এটি আগত সংকেতকে দৃ strongly ়ভাবে প্রেরণ করতে মেটাসারফেস প্যানেলের অনুরণন বজায় রাখে। যাইহোক, এই প্রথম সংকেত অন্যান্য প্যানেলগুলিতে ইউনিট কোষগুলির অভ্যন্তরীণ সার্কিট কনফিগারেশনে পরিবর্তনগুলিও ট্রিগার করে, বিভিন্ন কোণ থেকে পরবর্তী সংকেতগুলি প্রত্যাখ্যান করার জন্য স্থানিক প্রতিবন্ধকতা কার্যকরভাবে পরিবর্তন করে।
এই প্রক্রিয়াটি দুটি আন্তঃসংযোগযুক্ত মেটাসুরফেস ইউনিট কোষ এবং প্রিজমের মধ্যে অবস্থিত একটি রিসিভার সহ একটি ষড়ভুজ প্রিজম কাঠামো ব্যবহার করে সিমুলেশন এবং পরীক্ষাগুলির মাধ্যমে উভয়ই প্রদর্শিত হয়েছিল। প্রিজমের সংলগ্ন দিকগুলি প্রতিটি সময় বিলম্বের সাথে বিভিন্ন ট্রান্সমিটার থেকে সংকেত পেয়েছিল, একটি বাস্তবসম্মত মাল্টিথের দৃশ্যের অনুকরণ করে।
তাদের প্রুফ-অফ-কনসেপ্ট পরীক্ষায় গবেষকরা প্রমাণ করেছেন যে তাদের পদ্ধতির আগমন দিকনির্দেশ নির্বিশেষে পরবর্তী তরঙ্গগুলি সফলভাবে দমন করার সময় প্রায় 10 ডিবি দ্বারা প্রথম আগত সংকেতের মাত্রা বাড়িয়ে তোলে। এই ব্রেকথ্রুটি একই ফ্রিকোয়েন্সি এবং পরিবর্তনশীল ঘটনার কোণগুলির সাথে সংকেত দ্বারা আরোপিত দুটি শারীরিক সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে সক্ষম প্রথম প্যাসিভ ফিল্টারিং ডিজাইনের প্রতিনিধিত্ব করে।
“আমাদের প্রস্তাবিত কার্যনির্বাহী প্রক্রিয়াটি পূর্বে রিপোর্ট করা ডিজাইনগুলির থেকে সম্পূর্ণ আলাদা“মাকর্কস বিস্মিত।”এই পদ্ধতির প্রচলিত কৌশলগুলির তুলনায় সুবিধা রয়েছে যেহেতু আমাদের অনেক গণনা এবং মড্যুলেশন/ডেমোডুলেশন সার্কিটের প্রয়োজন হয় না। সুতরাং, এটি আইওটি ডিভাইসের মতো স্বল্প ব্যয়যুক্ত অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যের জন্য উপযুক্ত“তদুপরি, অভিযোজিত অ্যারেগুলির উপর ভিত্তি করে বিদ্যমান হার্ডওয়্যার পদ্ধতির বিপরীতে, এই উদ্ভাবনী কৌশলটির জন্য অতিরিক্ত সরাসরি বর্তমান শক্তি উত্সগুলির প্রয়োজন হয় না। বর্তমান প্রোটোটাইপটি সরলীকৃত অ্যান্টেনা ডিজাইন এবং বাণিজ্যিক ডায়োড পণ্য ব্যবহার করে, দলটি বিশ্বাস করে যে উন্নত অর্ধপরিবাহী প্রযুক্তি এবং অনুকূলিত কনফিগারেশনের মাধ্যমে কর্মক্ষমতা আরও বাড়ানো যেতে পারে।
মাল্টিথের সমস্যাগুলি সমাধান করার বাইরেও লক্ষণীয় যে, এই ইন্টারলকিং পদ্ধতির স্বায়ত্তশাসিতভাবে বিভিন্ন ধরণের বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ডিভাইসগুলি নিয়ন্ত্রণ করার প্রতিশ্রুতি দেখায়, আইওটি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ওয়্যারলেস যোগাযোগ ব্যবস্থায় বিপ্লব ঘটায় যেখানে গণনার সংস্থানগুলি সীমাবদ্ধ রয়েছে। “আমাদের প্যাসিভ ফিল্টার ডিজাইনের ধারণাটি অ্যান্টেনা, সেন্সর, ইমেজার এবং পুনর্গঠিত বুদ্ধিমান পৃষ্ঠগুলি সহ নতুন ধরণের পরবর্তী প্রজন্মের রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইস এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি তৈরি করতে পারে“ওয়াকাতসুচি ব্যাখ্যা করে।”বিশেষত, আমাদের প্যাসিভ ইন্টারলকিং সমাধানটি বহুমুখী, স্বল্প ব্যয়বহুল যোগাযোগ ডিভাইসগুলিতে কার্যকর অ্যাপ্লিকেশনগুলি সন্ধান করে যা প্রচলিত মড্যুলেশন গ্রহণ করতে অক্ষম- বা তাদের বৃহত গণনামূলক সংস্থান এবং ব্যয়বহুল ব্যয়ের কারণে সিগন্যাল-প্রসেসিং-ভিত্তিক পদ্ধতির গ্রহণ করতে অক্ষম“”
ওয়্যারলেস যোগাযোগ প্রযুক্তিতে অব্যাহত অগ্রগতির সাথে, বিশ্ব ক্রমশ আন্তঃসংযুক্ত হতে পারে।