 |
Ученые ЛЭТИ разработали «умную» СВЧ-антенну стандарта связи 5G
Постоянный рост объемов передачи информации с помощью беспроводных (мобильных) систем вызывает потребность в развитии телекоммуникационных технологий по всему миру. Этот фактор приводит к необходимости создавать новые более эффективные стандарты связи, которым соответствуют определенные диапазоны частот радиоволн. В частности, сегодня наиболее актуальным из них является пятое поколение мобильных систем связи – 5G, которое работает как в сверхвысокочастотном диапазоне (СВЧ), так и в диапазоне миллиметровых длин волн.
Однако для массового внедрения сетей стандарта 5G требуется обеспечить их соответствующей компонентной базой, недорогой в производстве и эксплуатации, а также способной работать в широком диапазоне частот (для стандарта 5G обсуждаются выделение частот в РФ – в двух диапазонах: 410 – 7125 МГц (FR1) и 24.250 – 52.6 ГГц (FR2)).
В текущих поколениях систем связи используются частоты, которые обеспечивают всестороннее покрытие радиосигналом на определенной территории. Проблемой, которая возникает в связи с переходом на стандарт 5G FR2 (диапазон миллиметровых длин волн), является тот факт, что сигнал значительно сильнее затухает в атмосфере. Поэтому для обеспечения определённой зоны высокоскоростной надежной связью в рамках стандарта 5G необходимо концентрировать энергию излучения в определенном направлении (там где находятся пользователи).
«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». – Доцент кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Павел Анатольевич Туральчук
Прототип антенны состоит из трех основных элементов. Первый – это подрешетка излучателей. Она подключается к многоканальному приемопередатчику, который соответственно, передает и принимает радиосигналы. В свою очередь они попадают на второй элемент – проходную антенную решетку, представляющую собой массив из 100 антенных элементов (в форме квадрата 10 на 10 ячеек), который формирует сфокусированные лучи в заданных направлениях.
Управление направлением излучения осуществляется с помощью встроенных в антенную решетку полупроводниковых диодов, которые изменяют свои состояния в зависимости от приложенного управляющего сигнала. Набор управляющих сигналов задаётся с помощью специальной платы управления. Большинство элементов антенны собраны из отечественных или коммерчески доступных компонентов.
«В настоящее время инженерное сообщество рассматривает и реализует различные подходы к исполнению антенных систем в диапазоне FR2 стандарта 5G - от полностью цифровых, до аналоговых. Мы идём по пути гибридного решения, где управление лучами обеспечивается в аналоговой форме и в тоже 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 диаграммообразованием, а также расширенных функциональностей по сравнению с антенными без электронного управления (например, по сравнению с обычной “тарелкой”)», – поясняет Павел Анатольевич Туральчук.
Сейчас ученые приступают к проведению экспериментов по применению прототипа «умной» антенны. Разработки поддержаны грантом РНФ (№ 17-79-20374).
Проект по созданию антенны, адаптируемой к изменениям условий передачи данных, является частью работы ученых ЛЭТИ по созданию компонентов для телекоммуникационных систем стандарта 5G. Так, ранее исследователи разработали дешевую разборную антенну для обеспечения Арктических районов России спутниковой связью
Контактное лицо: Дарья Бодак
Компания: СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Добавлен: 22:38, 29.06.2023
Количество просмотров: 534
Страна: Россия
| День родного языка в Хакасии помогают провести учёные, преподаватели и студенты ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 12:13, 05.09.2026, Россия277 |
| Ежегодно 4 сентября в Республике Хакасия отмечается государственный праздник – День хакасского языка. Он был учреждён Законом РХ в 2017 году. В целях популяризации хакасского языка и культуры в республике проводятся творческие и познавательные мероприятия: исполняются национальные песни, читаются стихи, возрождаются народные игры и праздники. |
| Первокурсники РГСУ встретили День знаний на ВДНХ, РГСУ, 21:41, 03.09.2026, Россия129 |  |
| В Москве прошел День знаний в Российском государственном социальном университете, который собрал более 3500 участников – волонтеров, наставников, преподавателей, заслуженных спортсменов и, конечно, первокурсников. Праздник объединил торжественное шествие, интерактивную программу, онлайн-квиз, концерт и выступления почетных гостей. |
| Студотряды Алтайского ГАУ подвели итоги Третьего трудового семестра-2026, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:24, 03.09.2026, Россия176 |
| В 2026 году на трудовой сезон выехало 10 студенческих отрядов Алтайского государственного аграрного университета. География их работы охватила Алтайский край, Удмуртскую Республику, Хабаровский и Камчатский края, а также другие регионы России. |
| «Привет, первокурсник!»: ХГУ приглашает на большой студенческий праздник, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:57, 31.08.2026, Россия266 |
| В Хакасском госуниверситете пройдёт масштабный праздник «Привет, первокурсник!». Для новеньких это отличная возможность познакомиться с альма-матер, найти единомышленников и зарядиться энергией. В этом году главный вуз республики распахнул свои двери для более 2 000 студентов первого курса. |
| «Герои Хакасии» защитили дипломные проекты, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:11, 28.08.2026, Россия395 |
| Завершилось обучение по региональной программе «Герои Хакасии» для участников СВО. Накануне в институте повышения квалификации и переподготовки кадров ХГУ успешно состоялась защита итоговых аттестационных проектов. |
| В магистратуре ХГУ заполнены все бюджетные места, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:41, 27.08.2026, Россия237 |
| В Хакасском госуниверситете издан приказ о зачислении в магистратуру на бюджетные места. В новом учебном году к освоению второй ступени высшего образования приступят 225 человек. |
| Студентами колледжей ХГУ стали почти 400 человек, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 13:53, 25.08.2026, Россия279 |
| В Хакасском госуниверситете опубликован приказ о зачислении на бюджетные места по программам среднего профессионального образования. Студентами трёх колледжей – сельскохозяйственного, медицинского и педагогического образования, информатики и права – стали 380 человек. |
| Педагоги со всей страны обсудят грамотное использование ИИ и медиаконтента в школах и детских садах, «Мобильное Электронное Образование» (МЭО), 14:06, 14.08.2026, Россия466 |
| Как меняется образовательный процесс под влиянием цифровых технологий и генеративного искусственного интеллекта и как воспитать критическое мышление у школьников при использовании нейросетей — в фокусе внимания VIII ежегодной конференции для руководителей и специалистов сферы образования «Большой педагогический совет МЭО», которая пройдет накануне нового учебного года. |
|
|
