разработка антенны 5G с низким энергопотреблением
Исследователи Университета Нотр-Дам работают над антенной нового поколения для сетей 5G. Эта технология использует искусственные диэлектрические материалы, изготовленные методом 3D-печати, что позволяет снизить энергопотребление без ущерба для производительности. Проект возглавляет Джонатан Чисум и поддерживается армией Соединенных Штатов.
инновационный дизайн для снижения энергопотребления
Современные сети 5G требуют высокого энергопотребления, при этом каждая базовая станция использует количество энергии, сравнимое с несколькими десятками домов. Команда Нотр-Дам разработала антенну с линзой градиентного индекса (GRIN) для миллиметровых волн, которая позволяет работать во всех частотных диапазонах 5G с помощью одного устройства. Этот дизайн устраняет необходимость в нескольких антеннах и чипах с высоким энергопотреблением.
применение материалов, напечатанных на 3D-принтере
Каждая антенна изготовлена из диэлектрического материала, напечатанного на 3D-принтере, с внутренней структурой ячеек типа гироид. Производство этих прототипов осуществляется послойно в ходе подробного процесса, который длится около 100 часов. Внутренняя структура оптимизирует распространение волн без необходимости в дополнительных электронных компонентах для настройки частот.
влияние на военные и гражданские сектора
Дизайн этой антенны позволяет использовать ее как в военной, так и в гражданской сферах. Для вооруженных сил способность работать в широком диапазоне частот облегчает связь в различных регионах мира. В коммерческом секторе снижение энергопотребления и упрощение аппаратного обеспечения могут уменьшить эксплуатационные расходы и ускорить внедрение сетей 5G миллиметрового диапазона.
сотрудничество с промышленностью и следующие шаги
Команда Нотр-Дам стремится улучшить процессы производства с помощью 3D-печати и наладить массовое производство. В этом усилии они сотрудничают с Cheshir Industries, компанией, основанной Чисумом и выпускниками университета, и 3D Fortify, специализирующейся на проектировании и производстве компонентов радиочастотного диапазона. Цель — добиться технологии, сочетающей эффективность, низкую стоимость и простоту внедрения на рынке.