Ученые из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ» разработали и довели до стадии прототипа антенну стандарта связи 5G, которая способна испускать одновременно несколько направленных лучей для передачи данных. Специалисты совместили в устройстве аналоговые системы и цифровые многоканальные передатчики.
5G — пятое поколение беспроводной сотовой технологии, которое обеспечит повышенную скорость выгрузки и загрузки данных, более устойчивое подключение и увеличенную емкость по сравнению с 4G-сетями. Поэтому 5G-антенны должны работать как в сверхвысокочастотном диапазоне (СВЧ), так и в диапазоне миллиметровых длин волн.
Создание аппаратуры для связи 5G сопряжено с рядом трудностей, которые необходимо преодолевать конструкторам. Стандарт 5G использует очень высокие частоты миллиметрового диапазона, такие волны быстро затухают в атмосфере. В результате зона охвата станции 5G меньше по сравнению с покрытием, которое обеспечивают станции связи предыдущих поколений. Решить эту проблему позволяет концентрация излучения, направленного в сторону конкретного приемника связи. Ученым из ЛЭТИ удалось усовершенствовать этот подход: они создали антенну, которая способна формировать и направлять сразу несколько таких лучей.
Прототип антенны, разработанный учеными ЛЭТИ. Источник: Центр научных коммуникаций ЛЭТИ
«Мы разработали прототип управляемой антенны 5G, которая, в отличие от широко распространенных аналогов, способна формировать несколько лучей и таким образом увеличить пропускную способность канала связи. Кроме того, электронное управление направлением лучей в зависимости от расположения приемных устройств обеспечивает наилучшее покрытие и качество связи», — рассказал в беседе с RT доцент кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Павел Туральчук.
По словам разработчиков, созданная ими антенна собирается или из отечественных, или из доступных на российском рынке компонентов.
«Мы идем по пути гибридного решения, где управление лучами обеспечивается в аналоговой форме и в то же время с использованием многоканальных цифровых приемопередатчиков для обеспечения пространственного разделения лучей. Такой подход позволяет получить выигрыш в энергоэффективности и стоимости решения по сравнению с полностью цифровым, но при этом добиться расширенной функциональности по сравнению с антеннами без электронного управления, такими как обычная тарелка», — пояснил Павел Туральчук.
