저소비 5G 안테나 개발
노트르담 대학교 연구원들은 5G 네트워크를 위한 차세대 안테나를 개발 중입니다. 이 기술은 3D 프린팅을 통해 제조된 인공 유전체 재료를 사용하며, 성능에 영향을 주지 않고 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 프로젝트는 조나단 치섬(Jonathan Chisum)이 주도하며 미국 육군의 지원을 받고 있습니다.
에너지 소비를 줄이기 위한 혁신적인 디자인
현재 5G 네트워크는 높은 에너지 소비를 요구하며, 각 기지국은 수십 가구에 해당하는 전력을 사용합니다. 노트르담 팀은 밀리미터파에서 그라디언트 인덱스 렌즈(GRIN)를 가진 안테나를 개발하여 단일 장치로 모든 5G 주파수 대역에서 작동할 수 있게 했습니다. 이 디자인은 높은 에너지 소비의 여러 안테나와 칩의 필요성을 제거합니다.
3D 프린팅 재료 적용
각 안테나는 자이로이드 타입의 셀 구조를 가진 3D 프린팅 유전체 재료로 제작됩니다. 이러한 프로토타입 생산은 약 100시간 동안 상세한 층별 프로세스로 진행됩니다. 내부 구조는 주파수를 조정하기 위한 추가 전자 부품 없이 파동 전파를 최적화합니다.
군사 및 민간 부문에 미치는 영향
이 안테나 디자인은 군사 및 민간 분야 모두에서 사용 가능합니다. 군대를 위해 넓은 주파수 범위에서 작동할 수 있는 능력은 세계 다양한 지역에서의 통신을 용이하게 합니다. 상업 부문에서는 에너지 소비 감소와 하드웨어 단순화가 운영 비용을 줄이고 밀리미터파 5G 네트워크 구현을 가속화할 수 있습니다.
산업 협력 및 다음 단계
노트르담 팀은 3D 프린팅을 통한 제조 프로세스를 개선하고 대규모 생산을 강화하려 합니다. 이 노력에서 치섬과 대학 졸업생들이 설립한 Cheshir Industries와 무선 주파수 부품 디자인 및 제조 전문 기업 3D Fortify와 협력합니다. 목표는 효율성, 저비용, 시장 구현 용이성을 결합한 기술을 달성하는 것입니다.