Le antenne stampate in 3D sviluppate dai ricercatori EEE potrebbero portare 5G e 6G a comunità remote
I ricercatori dell’Università di Sheffield hanno sviluppato antenne radio stampate in 3D che potrebbero aiutare a portare segnali di telefonia mobile più forti e connessioni Internet più veloci alle persone che vivono in comunità remote.
I ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Elettronica ed Elettrica hanno sviluppato antenne radio stampate in 3D che potrebbero essere utilizzate per portare le reti di telefonia mobile più veloci alle persone che vivono in aree remote
Le antenne a onde millimetriche stampate in 3D sono molto più veloci ed economiche da produrre rispetto a quelle attualmente utilizzate dall’industria delle telecomunicazioni, ma hanno lo stesso livello di prestazioni
Lo sviluppo potrebbe contribuire a guidare l’innovazione, accelerare la produzione di nuovi prototipi e semplificare l’implementazione di nuove infrastrutture 5G e 6G sia nel Regno Unito che in tutto il mondo
Le antenne a onde millimetriche (mmWave), che sono state progettate, realizzate e testate dai ricercatori del Dipartimento di ingegneria elettronica ed elettrica dell’Università di Sheffield, hanno prestazioni in radiofrequenza che corrispondono a quelle prodotte utilizzando tecniche di produzione convenzionali. Le antenne stampate in 3D potrebbero accelerare lo sviluppo di nuove infrastrutture 5G e 6G e contribuire ad aprire l’accesso alle tecnologie per le persone che vivono in aree remote, sia nel Regno Unito che in tutto il mondo.
Antenne radio stampate in 3D
Le antenne attualmente utilizzate per costruire reti di telecomunicazione sono in genere lente e costose da produrre. Ciò ostacola l’innovazione, ritarda lo sviluppo di prototipi e rende difficile la costruzione di nuove infrastrutture. I ricercatori di Sheffield hanno sviluppato un nuovo design che consente di rendere le antenne radio molto più economiche e veloci utilizzando la stampa 3D senza compromettere le prestazioni. La tecnica significa che le antenne possono essere prodotte in poche ore, solo per poche sterline, ma con capacità prestazionali simili a quelle delle antenne prodotte in modo convenzionale, la cui creazione di solito costa centinaia di sterline.
Di seguito sono riportati alcuni grafici di superficie 3D creati nel laboratorio di misurazione: questi grafici mostrano un confronto tra un esempio prodotto tradizionalmente e l’antenna stampata in 3D creata dal team dell’Università di Sheffield. Le antenne utilizzano nanoparticelle d’argento, che hanno eccellenti proprietà elettriche per la radiofrequenza, e sono state testate a varie frequenze utilizzate dalle reti 5G e 6G, fino a 48 GHz. Il loro guadagno e la risposta nel dominio del tempo – che influenzano la direzione e la forza del segnale che possono ricevere e trasmettere – è quasi indistinguibile da quelli prodotti tradizionalmente.
Immagine dei grafici della superficie 3D delle antenne misurate.
Eddie Ball, del Communications Research Group dell’Università di Sheffield, ha dichiarato:
Questo design stampato in 3D potrebbe essere un punto di svolta per l’industria delle telecomunicazioni. Ci consente di prototipare e produrre antenne per reti 5G e 6G a un costo molto inferiore e molto più rapidamente rispetto alle attuali tecniche di produzione. Il design potrebbe anche essere utilizzato per produrre antenne su scala molto più ampia e quindi avere la capacità di coprire più aree e portare le reti mobili più veloci in parti del mondo che non hanno ancora avuto accesso.
Eddie Palla
Lettore in ingegneria delle radiofrequenze presso l’Università di Sheffield
I test in radiofrequenza dell’antenna sono stati eseguiti utilizzando l’ UKRI National mmWave Measurement Lab dell’Università di Sheffield, leader del settore . La struttura di misurazione mmWave può misurare sistemi su chip e antenne a 110 GHz, il che è inestimabile per la ricerca sulle comunicazioni, come quella effettuata sull’antenna stampata in 3D.
Il team che lavora all’antenna stampata in 3D nella struttura mmWave, tutti basati all’interno del Dipartimento di ingegneria elettronica ed elettrica di Sheffield, comprende Matt Davies, Benedict Davies, Sumin David Joseph, Steve Marsden, Eddie Ball e Jon Willmott. La ricerca è stata finanziata dal Defence and Security Accelerator e dal Defense Science and Technology Laboratory del governo britannico.
