sviluppo di un'antenna 5G a basso consumo
Ricercatori dell'Università di Notre Dame stanno lavorando a un'antenna di nuova generazione per reti 5G. Questa tecnologia utilizza materiali dielettrici artificiali fabbricati mediante stampa 3D, permettendo di ridurre il consumo energetico senza influenzare le prestazioni. Il progetto è guidato da Jonathan Chisum e conta sul sostegno dell'esercito degli Stati Uniti.
un design innovativo per ridurre il consumo energetico
Le reti 5G attuali richiedono un alto consumo di energia, con ogni stazione base che utilizza una quantità paragonabile a quella di diverse decine di abitazioni. Il team di Notre Dame ha sviluppato un'antenna con una lente a indice di gradiente (GRIN) in onde millimetriche che permette di operare in tutte le bande di frequenza 5G mediante un singolo dispositivo. Questo design elimina la necessità di multiple antenne e chip ad alto consumo energetico.
applicazione di materiali stampati in 3D
Ogni antenna è fabbricata con un materiale dielettrico stampato in 3D con una struttura a celle di tipo gyroid. La produzione di questi prototipi avviene strato per strato attraverso un processo dettagliato che dura circa 100 ore. La struttura interna ottimizza la propagazione delle onde senza richiedere componenti elettronici aggiuntivi per regolare le frequenze.
impatto sui settori militari e civili
Il design di questa antenna ne permette l'uso sia nel settore militare che in quello civile. Per le forze armate, la capacità di operare in un ampio range di frequenze facilita la comunicazione in diverse regioni del mondo. Nel settore commerciale, la riduzione del consumo energetico e la semplificazione dell'hardware possono diminuire i costi operativi e accelerare l'implementazione di reti 5G a onde millimetriche.
collaborazione con l'industria e prossimi passi
Il team di Notre Dame cerca di migliorare i processi di fabbricazione mediante stampa 3D e di consolidare la produzione su scala. In questo sforzo, collaborano con Cheshir Industries, azienda fondata da Chisum e laureati dell'università, e 3D Fortify, specializzata in design e produzione di componenti a radiofrequenza. L'obiettivo è realizzare una tecnologia che combini efficienza, basso costo e facilità di implementazione sul mercato.