Anteny z druku w 3D mogą zanieść 5G i 6G do odległych społeczności

Anteny radiowe wydrukowane w 3D, mogące pomóc w zapewnieniu silniejszych sygnałów telefonów komórkowych i szybszych połączeń internetowych ludziom mieszkającym w odległych społecznościach, zostały właśnie opracowane przez naukowców z University of Sheffield. Jednostki te są dedykowane do fal milimetrowych (mmWave) i zaprojektowano je, wykonano i przetestowano dzięki badaczom z Wydziału Elektroniki i Elektrotechniki Uniwersytetu w Sheffield. Charakteryzują się parametrami dorównującymi antenom wytwarzanym przy użyciu konwencjonalnych technik produkcyjnych. Jednostki wydrukowane w 3D mogą przyspieszyć postępy w kwestii nowej infrastruktury 5G i 6G, a także pomóc w otwarciu dostępu do technologii dla ludzi mieszkających w odległych obszarach, zarówno w Wielkiej Brytanii, jak i na całym świecie.

Anteny używane obecnie do budowy sieci telekomunikacyjnych są zazwyczaj kosztowne i powolne w produkcji. Utrudnia to innowacje, opóźnia rozwój prototypów i komplikuje budowę infrastruktury. Naukowcy z Sheffield opracowali nowy projekt, który umożliwia znacznie tańsze i szybsze wytwarzanie anten radiowych za pomocą drukowania w 3D bez uszczerbku dla parametrów. Omawiana technika oznacza, że można je wytwarzać w ciągu zaledwie paru godzin, za kilka funtów, z podobnymi właściwościami, jak odnosząc się do jednostek przygotowywanych w konwencjonalny sposób, których koszt sięga setek funtów.

Poniżej znajduje się kilka wykresów powierzchni 3D przyszykowanych w laboratorium pomiarowym — bilanse te pokazują porównanie między tradycyjnie produkowanym przykładem a anteną zrealizowaną przy użyciu technologii 3D, wykonaną przez zespół z University of Sheffield. Jednostki wykorzystują nanocząsteczki srebra, które mają doskonałe właściwości elektryczne dla częstotliwości radiowych i zostały przetestowane na różnych zakresach używanych w sieciach 5G i 6G, aż do 48 GHz. Ich wzmocnienie i reakcja w domenie czasu — wpływająca na kierunek i siłę sygnału, który mogą odbierać i nadawać — jest prawie nie do odróżnienia od tych wytwarzanych tradycyjnie.



Eddie Ball z Communications Research Group na Uniwersytecie w Sheffield powiedział: „Ten projekt wydrukowany w 3D może zmienić zasady gry w branży telekomunikacyjnej. Umożliwia nam prototypowanie i wytwarzanie anten dla sieci 5G i 6G przy znacznie niższych kosztach”. Co więcej, jak zauważa, jest to bez miary szybsze niż obecne techniki produkcji. Konstrukcja może być również wykorzystana do przygotowania anten na wydatnie większą skalę, dzięki czemu będą one w stanie objąć bardziej okazały obszar. A także zapewnią najszybsze sieci komórkowe w częściach świata, do których jeszcze nie ma dostępu.

Testy przy częstotliwości radiowej anteny zorganizowano przy użyciu wiodącego w branży UKRI National mmWave Measurement Lab na Uniwersytecie w Sheffield. Urządzenie pomiarowe mmWave może mierzyć systemy na chipie i antenach do 110 GHz, co jest nieocenione w badaniach nad komunikacją, takich jak te przeprowadzane na jednostce wydrukowanej w 3D.

Źródło: https://techxplore.com/news/2023-01-3d-printed-antennas-5g-6g-remote.html