Антенна, созданная учеными СПбГЭТУ «ЛЭТИ», обеспечит пространственное разделение каналов связи и будет способна адаптироваться под изменения условий во время передачи информации от передатчика до приемника.
Пятое поколение мобильной связи появилось относительно недавно – в 2019 году. В России стадия перехода на новое поколение связи находится на подготовительном уровне. Это происходит из-за того, что с новыми скоростями и пропускными способностями появляется и потребность в антеннах, которые будут работать на этих частотах. В связи с новыми тенденциями, такими как увеличение пропускной способности скорости мобильной связи, требуются антенные решетки с расширенным функционалом.
Проект «Реконфигурируемая диаграммообразующая система для средств связи 5G» ученых кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» позволит увеличить пропускную способность с помощью гибридного подхода в антенной решетке, которая отслеживает передвижение приемника и увеличивает скорость передачи.
«Созданный образец представляет собой компактную антенную решетку, которая состоит из элементарных ячеек. Каждая ячейка – это, по сути, отдельно взятая антенна, а антенная решетка объединяет между собой эти элементы. В саму антенную решетку встроен управляющий элемент – полупроводниковый диод для изменения излучающих характеристик. Для его контроля существует отдельная плата управления», – рассказывает доцент кафедры МИТ Павел Анатольевич Туральчук.
Особенность антенной решетки заключается в том, что она излучает радиоволны, которые изменяются в зависимости от движения или смены состояния принимающего устройства и адаптируются под него. Антенна выпускает несколько лучей и в зависимости от передвижения получателя переключается с одного луча на другой.
Многие ученые заинтересованы в создании стабильных и доступных 5G антенн. К примеру, в 2020 году CEA-Leti (исследовательский институт электроники и информационных технологий, Гренобль, Франция), представили антенну RADIALL с высоким коэффициентом усиления (32 дБи) в полосе пропускания (57–66 ГГц) и обеспечивающую скорость передачи до 20 Гбит/с. В России «ЭР-Телеком Холдинг» в 2021 году проводил тестирования 5G в диапазонах 4.8-4.99 ГГц и 27 ГГц, с целью использовать широкополосный доступ в Интернет для развития бизнеса.
«Если смотреть глобально, проект в любом случае будет связан с системами связи, но они могут быть различного назначения. К примеру, изменение частот. Если сейчас проект предназначен для более низких частот, то в будущем будет возможность его использовать и на высоких частотах», – сказал Туральчук
В ближайшем будущем планируются работы по тестированию, оптимизации и доработке дизайна.
Разработка поддержана грантом конкурса научно-исследовательских опытно-конструкторских и технологических проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Проект получил финансирование на реализацию в размере 600 тысяч рублей.
