développement d'une antenne 5G à faible consommation
Des chercheurs de l'Université de Notre Dame travaillent sur une antenne de nouvelle génération pour les réseaux 5G. Cette technologie utilise des matériaux diélectriques artificiels fabriqués par impression 3D, permettant de réduire la consommation énergétique sans affecter les performances. Le projet est dirigé par Jonathan Chisum et bénéficie du soutien de l'armée des États-Unis.
un design innovant pour réduire la consommation énergétique
Les réseaux 5G actuels nécessitent une consommation d'énergie élevée, chaque station de base utilisant une quantité comparable à celle de plusieurs dizaines de foyers. L'équipe de Notre Dame a développé une antenne avec une lentille à indice de gradient (GRIN) en ondes millimétriques qui permet de fonctionner sur toutes les bandes de fréquences 5G avec un seul appareil. Ce design élimine le besoin de multiples antennes et de puces à haute consommation énergétique.
application de matériaux imprimés en 3D
Chaque antenne est fabriquée avec un matériau diélectrique imprimé en 3D doté d'une structure de cellules de type gyroid. La production de ces prototypes se fait couche par couche au cours d'un processus détaillé qui dure environ 100 heures. La structure interne optimise la propagation des ondes sans nécessiter de composants électroniques supplémentaires pour ajuster les fréquences.
impact sur les secteurs militaires et civils
Le design de cette antenne permet son utilisation aussi bien dans le domaine militaire que civil. Pour les forces armées, la capacité d'opérer sur une large gamme de fréquences facilite la communication dans diverses régions du monde. Dans le secteur commercial, la réduction de la consommation énergétique et la simplification du matériel peuvent diminuer les coûts d'exploitation et accélérer la mise en œuvre de réseaux 5G en ondes millimétriques.
collaboration avec l'industrie et prochaines étapes
L'équipe de Notre Dame cherche à améliorer les processus de fabrication par impression 3D et à consolider la production à grande échelle. Dans cet effort, ils collaborent avec Cheshir Industries, entreprise fondée par Chisum et des diplômés de l'université, et 3D Fortify, spécialisée dans la conception et la fabrication de composants de radiofréquence. L'objectif est d'obtenir une technologie qui combine efficacité, faible coût et facilité de mise en œuvre sur le marché.