Специалисты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) представили инновационную разработку – модульную антенну, способную работать в широком диапазоне стандартов связи, от 3G до перспективных 6G, сообщает пресс-служба университета.
Святослав Дударев, автор проекта, доцент кафедры «Радиоэлектроника и системы связи» Политехнического института ЮУрГУ. Источник фото: пресс-служба ЮУрГУ
Универсальное решение для беспроводной связи
Этот проект, получивший поддержку Фонда содействия инновациям и грантом В.Б. Христенко, действует по принципу «конструктора», позволяя оперативно менять характеристики устройства путем добавления или удаления отдельных слоев, что делает ее идеальным решением для изменяющихся задач.
Исходная конфигурация антенны функционирует в двух частотных диапазонах, обеспечивая всенаправленную диаграмму излучения в горизонтальной плоскости. Иными словами, сигналы принимаются и передаются равномерно во всех направлениях.
«Эта двухдиапазонная ненаправленная антенна с горизонтальной поляризацией может стать универсальным решением для беспроводных систем связи. Мы уже завершили компьютерное моделирование и приступили к созданию рабочих образцов», – рассказал автор проекта, доцент кафедры «Радиоэлектроника и системы связи» Политехнического института ЮУрГУ Святослав Дударев.
Главная особенность новой антенны
Ключевое отличие новой антенны от традиционных заключается в ее многослойной модульной структуре. Уже готовая двухслойная версия соответствует всем современным стандартам сотовой связи (3G, 4G, 5G). Добавление дополнительных слоев, включая метаструктуры, позволяет значительно улучшить различные параметры:
- Согласование с фидером
- Уровень кросс-поляризации
- Габаритные размеры антенны с экраном
- Электромагнитные характеристики без необходимости полной переработки проекта.
«Существующие антенны часто создаются под конкретную задачу, и при ее изменении требуется разработка нового дорогостоящего решения. Наша технология, благодаря модульной конструкции, обеспечивает быструю адаптацию характеристик», – подчеркнул Святослав Дударев.
Область применения
Область применения новой разработки чрезвычайно широка – от гражданских устройств до космической отрасли. Она может быть использована для:
- Формирования антенных решеток для сотовой связи.
- Усиления сигнала в помещениях.
- Разработки систем связи с подвижными объектами.
- Реализации технологий «Интернета вещей» (IoT).
Несмотря на то, что антенна пока слишком велика для смартфонов, ее массовое производство не представляет сложности. В основе лежит экономичная технология печати с применением доступных материалов, что делает разработку импортозамещающей.
В перспективе — коммерциализация проекта
Получено положительное решение от Роспатента на патент «Многослойная антенна», готовится публикация научной статьи. Исследования продолжаются благодаря грантовой поддержке программы «Шаг в будущее».
«Технология модульных метаструктур – это мировой тренд, открывающий возможность глобального изменения характеристик антенных устройств и эру по-настоящему гибких систем», – отметил Святослав Дударев.
В ближайших планах – тестирование прототипов, подача новых патентных заявок и, в перспективе, коммерциализация проекта.
Университеты сегодня становятся на только кузницей кадров для современной промышленности, но и источниками инноваций в различных сферах. Журнал «Химагрегаты» регулярно освещает научную деятельность вузов страны. Недавно мы писали о том, что специалисты НИТУ «МИСИС» предложили оригинальную методику создания алюминиевых сплавов для энергетики, а также о достижениях ученых ПНИПУ, которые разработали метод передачи энергии по оптоволокну вместо электрокабелей.