原子基射频传感器实现信号到达角测量，助力更清洁通信

原子蒸池单元测量信号到达方向

研究人员演示基于原子的传感器可确定入射射频信号方向，这是潜在原子通信系统的关键部分，有望比传统技术更小、在嘈杂环境表现更好。测量“到达角”有助于雷达和无线通信区分真实信号与干扰，造福 5G 及未来通信。

工作原理

两色激光制备微型玻璃池中气态铯原子至高能赖德伯态，对电磁场极敏感。电场频率影响原子吸收光颜色。原子“混频器”将输入信号转换为不同频率：一路参考，一路降频。激光探测两信号频率相位差。相位指电磁波相对时间位置。在蒸池两位置测量降频信号相位，根据相位差计算到达方向。实验用 19.18 GHz 信号验证，与仿真和理论模型吻合。

原子传感器优势

测量高精度且普适（原子同一性）。
原子自动完成频率转换，无需传统电子器件，天线接收机可微米级微型化。
对某些干扰和噪声不敏感。

未来原子射频接收机有望在体积、抗干扰、功耗等方面超越传统技术。

可编程光纤集成供电、数据传输与健康监测，用于军用制服多路复用光学天线利用轨道角动量实现超高速通信

传感器