Le 15 juin, l'équipe de recherche en communications du Centre de recherche et développement de la Première Académie de la China Aerospace Science and Technology Corporation, en collaboration avec la Shanghai Aerospace Electronics Co., Ltd., a réalisé une percée clé dans le domaine des technologies fondamentales de régulation électromagnétique, en achevant avec succès le développement d'un échantillon fonctionnel de régulation électromagnétique à surface métamatérielle. Cette réalisation est orientée vers les communications 6G, l'interconnexion par satellites en orbite basse, les communications commerciales par satellite, les stations de base millimétriques, les relais de communication et la détection intelligente, marquant une validation cruciale entre les dispositifs fondamentaux de régulation électromagnétique à surface métamatérielle et leur application industrielle en Chine.

Le cœur de la technologie de régulation électromagnétique à surface métamatérielle réside dans l'utilisation d'unités microstructurales bidimensionnelles conçues artificiellement pour ajuster les caractéristiques des ondes électromagnétiques, telles que la direction de propagation, la phase, l'amplitude et la polarisation. La couverture de communication traditionnelle repose sur un grand nombre d'équipements frontaux, de réseaux d'antennes et d'empilements matériels complexes, ce qui entraîne un volume système élevé, des coûts de déploiement et une maintenance difficile. La technologie des surfaces métamatérielles tente d'utiliser des unités de régulation électromagnétique plus légères et plus contrôlables pour modifier l'environnement de propagation spatiale, permettant ainsi aux signaux de communication d'être orientés, réfléchis, focalisés ou de combler les angles morts selon les besoins. Pour les systèmes de communication millimétriques, d'interconnexion par satellites en orbite basse et à haute fréquence, cette capacité peut atténuer les problèmes de courte portée de couverture des signaux haute fréquence, de faible capacité de diffraction et de nombreux angles morts.

La valeur scientifique et technologique du développement de cet échantillon fonctionnel réside principalement dans l'amélioration simultanée des performances et la réduction des coûts. Selon les informations publiques, à effet de couverture de communication équivalent, la nouvelle technologie peut réduire considérablement le nombre d'équipements de communication frontaux déployés, améliorer les performances de couverture de la zone de communication de plus de 40 % et réduire le coût d'investissement en équipement par scénario de 500 000 yuans. Cela signifie que la régulation électromagnétique à surface métamatérielle n'est pas seulement une validation de matériaux ou de structures en laboratoire, mais commence déjà à évaluer la capacité de couverture, l'investissement en équipement et les bénéfices du déploiement technique pour des scénarios de communication spécifiques. Pour les opérateurs de communication, l'Internet par satellite et les réseaux de communication dédiés, la performance de couverture et le coût des équipements sont souvent en conflit ; cette validation d'échantillon offre une nouvelle voie technique.

Plus important encore, l'équipe de recherche a remplacé l'architecture d'empilement matériel complexe traditionnelle par un système technique plus simple grâce à une innovation technologique fondamentale, réduisant le coût de production en série des terminaux de communication par satellite haut de gamme et des terminaux de communication millimétriques de dizaines de milliers de yuans à quelques milliers de yuans. Les terminaux de communication haut de gamme ont longtemps été limités par la complexité des composants, la difficulté d'intégration du système et les coûts élevés de production en petite série, ce qui les empêche d'entrer rapidement sur le marché commercial à plus grande échelle. Si la technologie de régulation électromagnétique à surface métamatérielle peut continuer à passer les validations d'adaptation environnementale, de fiabilité, de production en série et de modélisation, elle contribuera à abaisser le seuil de popularisation des terminaux de communication par satellite, des équipements de communication millimétriques et des systèmes de relais, permettant aux équipements connexes d'entrer plus facilement dans des scénarios tels que les transports, l'énergie, les urgences, le maritime, l'économie à basse altitude et les zones reculées.

Du point de vue du 6G et de l'interconnexion par satellites en orbite basse, la technologie de régulation électromagnétique à surface métamatérielle constitue une capacité fondamentale pour les futures architectures de réseau. Les réseaux de communication futurs ne dépendront pas uniquement des stations de base terrestres, mais intégreront également des satellites, des plateformes à basse altitude, des relais terrestres, des terminaux intelligents et des nœuds périphériques. Les communications à haute fréquence imposent des exigences plus élevées en matière de contrôle de faisceau, de compensation de couverture, de reconstruction spatiale et de terminaux à faible coût. L'achèvement du développement de cet échantillon fonctionnel fournit une base pour passer de la validation d'échantillon à l'intégration système, aux tests de scénarios et à l'application industrielle, offrant également à la Chine un nouveau point d'appui technologique dans les matériaux clés, les structures fondamentales et les capacités d'ingénierie de régulation électromagnétique pour les communications de nouvelle génération.

Il reste encore à surveiller la validation continue de cette technologie dans des environnements complexes. Une fois que les dispositifs à surface métamatérielle entreront dans les systèmes de communication réels, ils devront faire face à des problèmes tels que la température, l'humidité, les vibrations, la compatibilité électromagnétique, la stabilité à long terme, la cohérence en série et la coordination avec les équipements réseau existants. Le développement réussi de l'échantillon fonctionnel est une étape importante vers l'industrialisation, mais des tests supplémentaires et une adaptation applicative sont encore nécessaires pour passer de l'échantillon au déploiement à grande échelle. Si les équipes concernées peuvent former des solutions stables dans les scénarios de communication commerciale par satellite, de stations de base millimétriques 5G/6G et de relais de communication, la technologie de régulation électromagnétique à surface métamatérielle fournira un soutien clé à moindre coût et à plus grande efficacité de couverture pour les équipements de communication de nouvelle génération en Chine.