APPLICATION OF AN ACTIVE METASURFACE FOR CODING IN DATA TRANSMISSION
Authors: Ищенко Е.А. , Пастернак Ю.Г. , Пендюрин В.А. , Фёдоров С.М. 
Published: November 2023

рассматривается конструкция антенны с активной метаматериальной поверхностью, которая используется для кодирования информации. Конструкция базируется на основе узконаправленных планарных антенн Уда-Яги, которые излучают линейно поляризованные волны, что позволяет управлять характеристиками сигналов на основе коэффициента поляризационных потерь. На основе влияния коэффициента поляризационных потерь, а также путем выполнения коммутации слоев метаматериала удается обеспечить передачу данных с учетом дополнительного кодирования и шифрования. На основе предложенной конструкции была сформирована антенна с четырьмя излучателями, каждый из которых имеет различный угол наклона, который обеспечивает рассогласование поляризаций при неверном расположении, а также с метаповерхностью, которая блокирует излучение информации для кодов, которые не используются в момент передачи. Особенностью предлагаемой конструкции является возможность формирования модулированных поляризацией сигналов с кодами 00, 01, 10, 11. Такая конструкция обеспечивает дополнительное шифрование с возможностью перестановок разных комбинаций в размере 24 позиций. Благодаря реализации этой конструкции было показано, что задействование конструкции данного типа позволяет использовать динамически перестраиваемые метаповерхности для шифрования данных в системах их передачи. Такая система позволяет повысить защищенность данных, благодаря использованию комбинации метаматериала, который выступает в роли мета-ключа, а также направлений поляризации антенн на основе угла наклона векторов поляризации волн

the article discusses the design of an antenna with an active metamaterial surface, which is used to encode information. The design is based on highly directional planar Uda-Yaga antennas, which radiate linearly polarized waves, which makes it possible to control signal characteristics based on the polarization loss factor. Based on the influence of the polarization loss coefficient, as well as by switching the layers of the metamaterial, it is possible to ensure data transmission taking into account additional coding and encryption. Based on the proposed design, an antenna was formed with four radiators, each of which has a different angle of inclination, which provides a mismatch of polarizations at the wrong location, as well as with a metasurface that blocks the radiation of information for codes that are not used at the time of transmission. A feature of the proposed design is the possibility of generating polarization-modulated signals with codes 00, 01, 10, 11. This design provides additional encryption with the possibility of permuting different combinations in the amount of 24 positions. Thanks to the implementation of such a construction, it was shown that the use of such a construction allows the use of dynamically reconfigured metasurfaces for data encryption in data transmission systems. Such a system improves data security by using a combination of a metamaterial that acts as a meta-key, as well as antenna polarization directions based on the tilt angle of the wave polarization vectors