Поделиться
В России создан макет «умной» антенны для 5G
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» создали макет «умной» антенны для систем связи 5G, которая позволит минимизировать использование дорогостоящей импортной компонентной базы.
«Умная» антенна для 5G
В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» создан макет «умной» антенны, которая позволит с высокой скоростью передавать большой объем данных в заданные направления в пространстве за счет электронного сканирования, сообщили разработчики на сайте вуза.
Задача, которую стояла перед учеными — разработать макет антенной системы, состоящий из облучателя и фокусирующей линзы, чтобы объединить преимущества отражательной фазированной антенной решетки (ОФАР) и линзовой антенны и обеспечить высокую направленность антенной системы.
В перспективе разработку можно будет использовать в телекоммуникационном оборудовании для систем связи 5G, по словам младшего научного сотрудника кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ), аспирант кафедры МИТ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Игоря Григорьева.
Линзовая антенна с электронным управлением в диапазоне 28 ГГц создавалась в рамках научного проекта, выполняемого из собственных средств СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Гибридный подход
Технологиям 5G требуют требуются высоконаправленные управляемые антенны для базовых станций. Как правило, стандарт связи 5G включает в себя два частотных диапазона: FR1 (0,6-6 ГГц) и FR2 (24-52 ГГц), но с увеличением рабочих частот возникают проблемы, так как необходимая электронная компонентная база или отсутствует, или стоит слишком дорого. В некоторых диапазонах частот, особенно в FR2, реализация полностью цифровых антенных решеток оказывается затруднительной, отметили ученые.
Для реализации антенных систем в диапазоне FR2 необходим гибридный подход, объединяющий преимущества аналоговых и цифровых технологий, что оптимизирует производительность и снижает затраты.
«Для решения этой проблемы мы разработали макет управляемой антенны на основе гибридной архитектуры в диапазоне 28 ГГц. Как правило, в подобной диаграммообразующей схеме фазовое сканирование осуществляется за счет изменения состояния аналоговых фазовращателей, что позволяет значительно снизить количество цифровых приемопередатчиков в составе системы связи. Такой подход существенно снижает себестоимость антенной системы, упрощает проектирование и позволяет обеспечить достаточную для большинства задач точность формирования диаграммы направленности», — сказал Григорьев
Преимуществом данной антенной системы техник МИТ, студент четвертого курса факультета радиотехники и телекоммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Баязет Искаков назвал наличие системы управления: «В качестве формирователей управляющих напряжений, прикладываемых к антенному элементу облучателя, использовались 12-битные цифро-аналоговые преобразователи. Это позволило плавно управлять электрическими параметрами антенного элемента, что в свою очередь дает возможность влиять на ослабление СВЧ мощности, отраженной ОФАР. Подобный подход открывает большие возможности для оптимизации диаграммы направленности облучателя по заданным параметрам».
Полностью российская разработка
О работе экспертов СПбГЭТУ «ЛЭТИ» над созданием специализированной антенны для сотовых сетей пятого поколения (5G), CNews писал в июле 2023 г. Тогда сообщалось о создании еще не испытанного прототипа антенны, способной концентрировать энергию излучения в конкретном направлении, то есть там, там где в настоящий момент времени находятся абоненты.
Со слов разработчиков, большинство элементов антенны собраны из отечественных или коммерчески доступных компонентов. В Центре научных коммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ» также рассказали CNews, что иностранные специалисты или эксперты из других научных учреждений к данной разработке не привлекались. Представители Центра сообщили CNews, что поскольку антенна сделана полностью из доступных в России компонентов, то при необходимости вполне возможна организация производства на отечественных мощностях.
Поделиться
Короткая ссылка
