اختراع جديد: من المتوقع أن يحل الهوائي محل شبكة بطارية 5G تصبح شبكة لاسلكية

شبكات 5G هي تقنية إذاعية مركزة للغاية ، لكن بعض الطاقة لم يتم استخدامها ، فهي تضيع. اخترقت مجموعة من العلماء عنق الزجاجة الفنية واخترت هوائيًا يمكنه جمع طاقة الموجة الكهرومغناطيسية لشبكة 5G ، وتحويلها إلى كهرباء ، وتوفير الكهرباء للأجهزة القابلة للارتداء وإنترنت الأشياء ، والتي من المتوقع أن تحل محل البطاريات تدريجياً.

طور الباحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا نظامًا مستقيميًا قائمًا على عدسة روتمان والذي ، لأول مرة ، قاموا بنجاح بتحويل موجات مليمترات 5G في 28 جيجا هرتز إلى تيار كهربائي. تم نشر النتائج في المجلة Scientific Reports في 12 يناير.

تُستخدم عدسات Rotman بشكل شائع في أنظمة مراقبة الرادار ، مما يسمح للنظام بمراقبة اتجاهات متعددة في نفس الوقت دون ضبط اتجاه الهوائي باستمرار. هناك حاجة إلى هوائيات أكبر لجمع ما يكفي من الطاقة لدعم الأجهزة الصغيرة على مسافات أبعد من أبراج الخلايا.

وقالت ألين عيد مدرسة جورجيا للهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر ، أحد الباحثين الرئيسيين في الدراسة: "لقد حلنا مشكلة التقاط الإشارات من اتجاه واحد فقط ، والنظام لديه تغطية كبيرة".

تكون كثافة إشارة شبكة 5G أكبر بكثير من الأجيال السابقة ، وذلك باستخدام نطاقات التردد العالي ، ويتم إهدار الكثير من الطاقة بالإضافة إلى أغراض الاتصال. "مع هذه التكنولوجيا المبتكرة ، نستخدم هوائيًا كبيرًا يعمل بترددات عالية ويمكن أن تتلقى الطاقة من جميع الاتجاهات."

وقال إدي: "حاول الباحثون حصاد الطاقة في نطاق 24 أو 35 جيجا هرتز من قبل ، لكن يجب أن تهدف هذه الهوائيات مباشرة إلى مصدر 5G للعمل ، ويمكن أن تتلقى تقنيتنا في اتجاهات متعددة وتغطية منطقة واسعة."

أظهر الباحثون هوائيهم ، الذي يشبه نمطًا مثل بعض مخططات الدائرة المطبوعة على ورقة من المواد.

وفقًا للدراسة ، فإن هذا التصميم "العنكبوت"-مثل هوائي مطبوع عليه مع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، مع الهوائي على جانب واحد وقناة الشعاع التي تجمع الطاقة إلى المقوم على الجانب الآخر.

تُظهر نتائج الاختبار أن هذه التكنولوجيا تحصد 21 مرة من الطاقة من التقنيات الأخرى مع نفس اتساع تغطية الإشارة.

قال الباحثون إن هذه التكنولوجيا ستوفر الطاقة لأجهزة تحديد الترددات الراديوية 5G (RFID) والأجهزة في إنترنت الأشياء. "ستكون 5G واسعة الانتشار قريبًا ، خاصة في المناطق الحضرية. يمكن أن تحل هذه التكنولوجيا محل بطاريات الملايين ، ومئات الملايين من أجهزة الاستشعار اللاسلكية ، ولها مجموعة واسعة من الاستخدامات في المدن الذكية ، والزراعة الذكية ، وما إلى ذلك ليتم بناؤها في المستقبل." مرن. وقال إيمانويل م tentzeris ، أستاذ الأجهزة الإلكترونية.

يتوقع Tengelis أنه في المستقبل ، سيوفر مقدمو الهاتف المحمول خدمات الطاقة بالإضافة إلى خدمات الاتصال الصوتية وخدمات البيانات وخدمات الطاقة ستصبح شركة رئيسية - تمامًا كما تجاوزت خدمات البيانات خدمات الاتصال.

إن موافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) على شبكات 5G لاستخدام نطاقات أكثر توافقًا أقوى وأكثر كثافة أمر أساسي لفعالية التكنولوجيا. وقال جيمي هيستر ، المدير الفني لشركة التكنولوجيا التي تابعت RFID التابع لـ RFID ، التي تقوم بتطوير تقنية 5G RFID: "لقد كنت أعمل على حصاد الطاقة في هذا المجال لمدة ست سنوات على الأقل ، ولم أتمكن من إيجاد استخدام عملي لهذه التكنولوجيا". هو المفتاح ، لأن FCC في السابق يقتصر على قوة وتركيز الإشارات المنقولة. "



المصدر: PTTCN.NET