国家标准与技术研究所 NIST的研究人员和合作者根据在这个充满铯原子气体的传感器的两个位置的激光测量，确定了进入的无线电信号的方向
信用:NIST 美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员和合作者展示了一种基于原子的传感器，它可以确定输入无线电信号的方向，这是潜在的原子通信系统的另一个关键部分，该系统可以比传统技术更小，在噪声环境中工作更好
NIST的研究人员此前证明，同样的基于原子的传感器可以接收常用的通信信号
测量信号“到达角度”的能力有助于确保雷达和无线通信的准确性，这需要从随机或故意的干扰中挑选出真实的消息和图像
项目负责人克里斯·霍洛韦说:“这项新工作，加上我们以前在基于原子的传感器和接收器方面的工作，使我们离真正的基于原子的通信系统更近了一步，从而使5G及更高版本受益。”
在NIST的实验装置中，两种不同颜色的激光在一个小玻璃烧瓶或细胞中以高能(“里德堡”)状态制备气态铯原子，这种状态具有对电磁场极端敏感等新特性
电场信号的频率影响原子吸收的光的颜色
基于原子的“混合器”接收输入信号，并将它们转换成不同的频率
一个信号作为参考，而第二个信号被转换或“解谐”到较低的频率
激光探测原子，以检测和测量两种信号之间的频率和相位差异
相位是指电磁波在时间上相对于彼此的位置
混合器在原子蒸汽室内部的两个不同位置测量失谐信号的相位
基于这两个位置的相位差，研究人员可以计算出信号的到达方向
为了证明这种方法，NIST测量了19
对于不同的到达角度，在蒸汽室内部的两个位置处的18千兆赫实验信号
研究人员将这些测量结果与模拟和理论模型进行比较，以验证新方法
霍洛韦说，选定的传输频率可以用于未来的无线通信系统
这项工作是NIST先进通信研究的一部分，包括5G，第五代宽带蜂窝网络标准，其中许多比今天的技术要快得多，携带的数据也要多得多
传感器研究也是NIST芯片项目的一部分，该项目旨在将世界一流的测量科学技术从实验室随时随地带给用户
合著者来自科罗拉多大学博尔德分校和ANSYS公司
在博尔德
基于原子的传感器通常有许多可能的优点，特别是测量既高精度又通用，也就是说，因为原子是相同的，所以在任何地方都是相同的
基于原子的测量标准包括长度和时间
随着进一步的发展，基于原子的无线电接收机可以提供比传统技术更多的好处
例如，不需要传统的电子设备将信号转换成不同的频率来传输，因为原子自动完成这项工作
天线和接收器在物理上可以更小，具有微米级的尺寸
此外，基于原子的系统可能对某些类型的干扰和噪声不太敏感
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